文献综述

AWC机架现场扩孔机设计

1.研究意义

专用镗床主要用于大批量大件生产，具有生产率高，能加工大型难加工零件，且结构简单，制造成本低等特点,复杂箱体零件孔系的加工,能在较为复杂的环境下工作且加工精度稳定。

1．1 应用

镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大，精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔。如箱体上的孔，还可以进行铣削，钻孔，扩孔，铰孔等工作。

1.2 镗削特点

刀具结构简单,通用性达,可粗加工也可半精加工和精加工,适用批量较小的加工，镗孔质量取决于机床精度.

2．镗床的发展

2．1镗床发展历史

金属切削加工在这整个机械制造中占有极重的位置，约占机械制造总工作量的40~60％。在1770年前后，由于用手工和一般金属加工机具加工蒸汽机气缸不能到达精度要求，人们就创制了专门加工蒸汽机气缸孔的专业机床，于是就诞生了第一台卧式镗床。

20世纪初期,由于钟表仪器制造业的发展,需要加工孔距精度较高的设备，1905年在瑞士制成小型台式坐标定中心机床。1917年，在美国制成单柱坐标镗床。1920年瑞士制成双柱坐标镗床。当时绝大多数坐标镗床采用精密丝杠螺母、标准测杆(或量块)和千分表作为坐标定位装置，坐标定位精度仅为6～10微米。30年代,在德国、瑞士等先后出现了以线纹尺定位的光学坐标镗床，坐标定位精度提高到2～6微米。60年代以后，随着电子技术的发展，坐标镗床向数字显示和数字控制方向发展，采用光栅、感应同步器、激光干涉仪和磁栅等作为坐标定位装置，有的还增设了自动换刀装置。

到了二十世纪中期，又相继出现了加工各种复杂大型零件的坐标镗床。由于加工零件的不断变化，促进了镗床的不断发展完善。终于发展成为今天具有通用性、万年性的卧式镗床。对于重型制造业来说，那些体积大、吨位重的大型工件的孔加工，由于工件的移动和装夹困难，无法在普通卧式镗床上加工，因此，在卧式镗床的基础上又发展制造了重型落地镗床。

2．2现代镗床的现状及发展水平:

现代机器向着高速度、高效率、高精度发向发展，对机械零件精度要求越来越高，同时机构也日趋复杂，特别是箱体零件具有孔系多的特点它除了本身有尺寸精度要求外，还有形状精度和孔系之间的位置精度要求。镗床在这些加工中由为重要。

现代还出现了一些生产能力强柔性不高的专用镗床。如用了大批量生产连杆轴瓦、活塞孔、油泵壳体等零件上的专门加工精密孔的金刚镗床。

2．3现代镗床飞速发展主要有一下几种形式:

a.卧式镗床：主要用于侧面孔的加工。

b.坐标镗床：是一种高精度的机床。主要特点：具有坐标位置的精密测量装置。

c.金刚镗床：一种高速精密镗床。主要特点：vc很高，ap和f很小，加工精度可达IT5--IT6.Ra达0.63--0.08μm。

d.专用镗床：专用镗铣头。主要特点：结构简单，制造成本低，能适应快速化生产及复杂的生产环境。

坐标镗床的发展由为迅速，下面介绍一下坐标镗床：

类型 ：坐标镗床有单柱、双柱和卧式3种。
　　单柱坐标镗床:主轴垂直布置，并由主轴套筒带动作上下移动以实现垂直进给,有的主轴箱可沿立柱导轨上下移动以适应不同高度的工件。工作台沿滑座作纵向移动，滑座沿床身导轨作横向移动，以配合坐标定位。工作台三面敞开，操作方便。中小型坐标镗床大多采用这种布局形式，坐标定位精度为2～4微米。

双柱坐标镗床:两立柱上部通过顶梁连接，横梁可沿立柱导轨上下调整位置。主轴箱沿横梁导轨作横向移动，工作台沿床身导轨作纵向移动，以配合坐标定位。大型的双柱坐标镗床在立柱上还配有水平主轴箱。采用双柱框架式结构,刚度很高,大中型坐标镗床多为这种形式,坐标定位精度为3～10微米。
　　单柱和双柱坐标镗床的主轴都垂直于工作台面，一般适合于加工一个方向上有孔的工件，如钻模、镗模和样板等。加工几个方向都有孔的工件时，则须使用万能回转工作台，因而工件的尺寸和重量受到限制。
　  卧式坐标镗床:两个坐标方向的移动分别为工作台横向移动和主轴箱垂直移动。工作台可在水平面内回转。进给运动由纵向滑座的轴向移动或主轴套筒伸缩来实现。由于主轴平行于工作台面，利用精密回转工作台可在一次安装工件后很方便地加工箱体类零件四周所有的坐标孔，而且工件安装方便，生产效率较高。这种镗床适合箱体类零件的加工。

2．4  镗床的发展方向

现代镗床由过去的专用镗床发展为今天的通用性机床，具有较大的工艺范围，且运动灵活，柔性高，能加工复杂的零件，通用镗床正向数控化、大型化、超精密、高速度等方向发展。一些专用镗床向标准化发展，使专用镗床生产周期大为降低，生产成本降低，体积更小，能满足各种加工要求。

3．镗床的特点

在镗床上镗孔时，镗刀基本与车刀相同，不同之处是工件不动，镗刀在旋转。镗孔加工精度一般为IT9—IT7，表面粗糙度为Ra6.3—0.8mm。

4．本课题的作用

本研究课题主要用于解决新钢钒公司热轧板厂三期技改工程,需要对现有的主辊轧机机架进行扩孔,以便安装长行程伺服油缸,为了降低工程建设费用,避免拆卸后引起不必要的安装,需根据现场环境空间及经济方面合理设计适合的专用镗床进行扩孔。

5.结语

通过大量的资料收集，我深刻的了解了镗床的发展历史，学习了镗加工工艺，对专用镗床的结构有了一定的了解，为接下来的毕业设计打下了一定的基础，我相信我一定能顺利完成任务的。

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