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1簡介

公元前二千多年出現(xiàn)的樹木車床是機床早的雛形。工作時，腳踏繩索下端的套圈，利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動旋轉(zhuǎn)，手拿貝殼或石片等作為刀具，沿板條移動工具切削工件。中世紀的彈性桿棒車床運用的仍是這一原理。
十五世紀由于制造鐘表和武器的需要，出現(xiàn)了鐘表匠用的螺紋車床和齒輪加工機床，以及水力驅(qū)動的炮筒鏜床。1500年左右，意大利人列奧納多·達芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機床和內(nèi)圓磨床的構(gòu)想草圖，其中已有曲柄、飛輪、項尖和軸承等新機構(gòu)。中國明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結(jié)構(gòu)，用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn)，加上沙子和水剖切玉石。

十八世紀的工業(yè)革命推動了機床的發(fā)展。1774年，英國人威爾金森發(fā)明了較精密的炮筒鏜床。次年，他用這臺炮筒鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機的要求。為了鏜制更大的汽缸，他又于1776年制造了一臺水輪驅(qū)動的汽缸鏜床，促進了蒸汽機的發(fā)展。從此，機床開始用蒸汽機通過天軸驅(qū)動。

1797年，英國人莫茲利創(chuàng)制成的車床由絲杠傳動刀架，能實現(xiàn)機動進給和車削螺紋，這是機床結(jié)構(gòu)的一次重大變革。莫茲利也因此被稱為“英國機床工業(yè)之父”。

19世紀，由于紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產(chǎn)的推動，各種類型的機床相繼出現(xiàn)。1817年，英國人羅伯茨創(chuàng)制龍門刨床；1818年美國人惠特尼制成臥式銑床；1876年，美國制成外圓磨床；1835和1897年又先后發(fā)明滾齒機和插齒機。

隨著電動機的發(fā)明，機床開始先采用電動機集中驅(qū)動，后又廣泛使用單獨電動機驅(qū)動。二十世紀初，為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工工具，相繼創(chuàng)制出坐標(biāo)鏜床和螺紋磨床。同時為了適應(yīng)汽車和軸承等工業(yè)大量生產(chǎn)的需要，又研制出各種自動機床、仿形機床、組合機床和自動生產(chǎn)線。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，美國于1952年研制成臺數(shù)字控制機床；1958年研制成能自動更換刀具，以進行多工序加工的加工中心。從此，隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使機床在驅(qū)動方式、控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)功能等方面都發(fā)生顯著的變革。

2機械分類

輥鍛式鍛壓機床

屬坯料在兩個相對旋轉(zhuǎn)的扇形模中通過而產(chǎn)生塑性變形形成工件的鍛造方法。它是成形軋制（縱軋）的一種特殊形式。輥鍛可用于生產(chǎn)連桿、麻花鉆頭、扳手、道釘、鋤、鎬和透平葉片。輥鍛工藝利用軋制成形原理逐步地使毛坯變形，與普通模鍛相比，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單、生產(chǎn)平穩(wěn)、振動和噪音小，便于實現(xiàn)自動化、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。輥鍛分為制坯輥鍛和成形輥鍛兩類。制坯輥鍛是為模鍛準備所需形狀尺寸的毛坯；成形輥鍛能直接制出符合形狀尺寸要求的鍛件。

機械壓力式鍛壓機床

機械壓力鍛壓機床通過曲柄滑塊機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運動，對坯料進行成形加工的鍛壓機械。機械壓力機動作平穩(wěn)，工作可靠，廣泛用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。機械壓力機在數(shù)量上約占各類鍛壓機械總數(shù)的一半以上。機械壓力機的規(guī)格用公稱工作力（千牛）表示，它是以滑塊運動到距行程的下止點約10～15毫米處（或從下止點算起曲柄轉(zhuǎn)角約為15°～30°時）為計算基點設(shè)計的大工作力。

擠壓式鍛壓機床

熱擠壓鍛壓機床廣泛用于生產(chǎn)鋁、銅等有色金屬的管材和型材等，屬于冶金工業(yè)范圍。鋼的熱擠壓既用以生產(chǎn)特殊的管材和型材，也用以生產(chǎn)難以用冷擠壓或溫擠壓成形的實心和孔心（通孔或不通孔）的碳鋼和合金鋼零件，如具有粗大頭部的桿件、炮筒、容器等。冷擠壓鍛壓機床原來只用于生產(chǎn)鉛、鋅、錫、鋁、銅等的管材、型材，以及牙膏軟管（外面包錫的鉛）、干電池殼（鋅）、彈殼（銅）等制件。冷擠壓操作簡單，適用于大批量生產(chǎn)的較小制件。

螺旋式鍛壓機床

螺旋式鍛壓機床用螺桿、螺母作為傳動機構(gòu)，并靠螺旋傳動將飛輪的正反向回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的上下往復(fù)運動的鍛壓機械。螺旋壓力機通常由電動機通過摩擦盤帶動飛輪輪緣而使飛輪旋轉(zhuǎn)，所以這種壓力機又稱摩擦壓力機，中國大的摩擦壓力機為25兆牛。后來又出現(xiàn)用電機直接驅(qū)動飛輪的電動螺旋壓力機，它的結(jié)構(gòu)緊湊，傳動環(huán)節(jié)少，由于換向頻繁，對控制電器要求較高，并需要特殊電機。

3機械結(jié)構(gòu)

沖壓模架

沖壓模架是典型的鍛壓機床功能部件，早實現(xiàn)了標(biāo)準化和專業(yè)化生產(chǎn)。在機床壓力機上完成沖裁、落料、拉伸、切口等沖壓工序，都離不開沖壓模具。沖壓模具的工作部分凸模、凹模安裝在沖壓模架上，不同的沖壓工序需要不同的凸模、凹模，卻可使用相同的沖壓模架。沖壓模架由上模板、下模板和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成，已開發(fā)出供不同規(guī)格、型號壓力機選用的系列產(chǎn)品，中等規(guī)格以下的沖壓模架已實現(xiàn)了標(biāo)準化。

制動器

在鍛壓機床功能部件中，以其開發(fā)、生產(chǎn)和使用的成熟性而論，當(dāng)*機床壓力機用摩擦離合器－制動器。摩擦離合器－制動器是機床壓力機主傳動的重要部件，其性能優(yōu)劣直接影響整機的使用性、安全性、可靠性以及設(shè)備的開動率和維修量。按摩擦離合器－制動器的結(jié)構(gòu)形式分，有組合式摩擦離合器－制動器和分離式摩擦離合器－制動器；按摩擦副的工作狀態(tài)分，有干式摩擦離合器－制動器和濕式摩擦離合器－制動器；按摩擦離合器－制動器的操縱系統(tǒng)分，有氣動摩擦離合器－制動器和液壓摩擦離合器－制動器。

光電安全保護裝置

光電安全保護裝置，在鍛壓機床的操作者與危險工作區(qū)之間的保護區(qū)域設(shè)置不可見紅外線光幕，一旦操作者某部位進入保護區(qū)遮斷光幕，控制系統(tǒng)則輸出信號至鍛壓機床安全執(zhí)行機構(gòu)，令鍛壓機床緊急停車，防止危險動作發(fā)生?？梢姡怆姲踩Ｗo裝置自身并不能直接保護操作者，它僅僅是在可能發(fā)生安全事故之前，給機床發(fā)出停止危險動作的信號。因此，嚴格而言，光電安全保護裝置應(yīng)稱為光電安全保護控制裝置。

光電安全保護裝置通常分為反射式與對射式兩種。反射式光電安全保護裝置由控制器、傳感器和反射器3部分組成，光幕由傳感器發(fā)出，經(jīng)反射器再反射回傳感器予以接收；對射式光電安全保護裝置由控制器、發(fā)射傳感器和接收傳感器3部分組成，光幕由發(fā)射傳感器發(fā)出，由接收傳感器予以接收。

凸輪控制器

凸輪控制器是機床壓力機電氣控制系統(tǒng)的重要組成部分。處理工作機構(gòu)邏輯關(guān)系的方法，通常是將曲軸旋轉(zhuǎn)一周的360°進行分配，制定出機床壓力機的工作循環(huán)圖，對各工作機構(gòu)的動作予以控制。凸輪控制器就是對曲軸旋轉(zhuǎn)角度進行分配的執(zhí)行機構(gòu)。凸輪控制器被安裝在與曲軸同步旋轉(zhuǎn)的軸上，工作機構(gòu)依次產(chǎn)生規(guī)定的動作，完成機床壓力機的一個工作循環(huán)。國內(nèi)有多家生產(chǎn)凸輪控制器的專業(yè)廠，產(chǎn)品質(zhì)量一般都穩(wěn)定可靠，主機廠辨取定向辨購的方式進行配套。

自動送料裝置

在鍛壓機床中有形形色色的自動送料裝置，此處指用于開式壓力機、閉式壓力機、多工位壓力機、高速壓力機等單機或沖壓自動線進行板料加工的自動送料裝置。自動送料裝置一般由料架及開卷校平機構(gòu)、氣動鉗式送料機構(gòu)、廢料收卷料架等3部分組成。料架及開卷校平機構(gòu)有支撐卷料、開卷和校平3個功能，開卷機構(gòu)將卷料少許松開并呈自由懸垂?fàn)顟B(tài)，以減小送料機構(gòu)在送料過程的拉力，有利于提高送料精度；校平機構(gòu)以多滾輪對開卷后的卷料施力，使板材在沖壓前得到矯正，有利于提高制品精度。氣動鉗式送料機構(gòu)以壓縮空氣為動力，控制夾鉗的開合與往復(fù)運動完成板料的送進，往復(fù)運動的行程無級可調(diào)以適應(yīng)不同送料長度的要求。廢料收卷料架將沖壓后的廢帶料收卷，若沖壓時將廢帶料切斷回收，則不需要這一部分。

4工作原理

機械壓力機床工作時，由電動機通過三角皮帶驅(qū)動大皮帶輪（通常兼作飛輪），經(jīng)過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構(gòu)，使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成后滑塊回程上行，離合器自動脫開，同時曲柄軸上的自動器接通，使滑塊停止在上止點附近。機械壓力機工作時，由電動機通過三角皮帶驅(qū)動大皮帶輪（通常兼作飛輪），經(jīng)過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構(gòu)，使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成后滑塊回程上行，離合器自動脫開，同時曲柄軸上的自動器接通，使滑塊停止在上止點附近。

輥鍛變形的實質(zhì)是坯料的軋制延伸，坯料部分截面變小而長度增加。當(dāng)截面變形較大時，需要由幾道孔型經(jīng)多次輥軋完成。其工藝設(shè)計主要是合理的決定各工步輥鍛的壓下量、展寬量和延伸變形量。它們?nèi)Q于輥徑的大小、孔型的形狀尺寸、毛坯的溫度和冷卻潤滑等變形條件。有的雙支承輥鍛機在一端有輥軸伸出，這是懸臂式和雙支承式結(jié)合的復(fù)合型輥鍛機，它既能實現(xiàn)縱向輥鍛又能在懸臂端完成橫向展寬成形。在大批量輥鍛生產(chǎn)中，廣泛采用機械手傳送工件，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，提高生產(chǎn)率，減輕勞動強度。

用凸模對放置在凹模中的坯料加壓，使之產(chǎn)生塑性流動，從而獲得相應(yīng)于模具的型孔或凹凸模形狀的制件的鍛壓方法。擠壓時，坯料產(chǎn)生三向壓應(yīng)力，即使是塑性較低的坯料，也可被擠壓成形。擠壓，特別是冷擠壓，材料利用率高，材料的組織和機械性能得到改善，操作簡單，生產(chǎn)率高，可制作長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件，是重要的少無切削加工工藝。擠壓主要用于金屬的成形，也可用于塑料、橡膠、石墨和黏土坯料等非金屬的成形。每個曲柄滑塊機構(gòu)稱為一個“點”。簡單的機械壓力機采用單點式，即只有一個曲柄滑塊機構(gòu)。有的大工作面機械壓力機，為使滑塊底面受力均勻和運動平穩(wěn)而采用雙點或四點的。

機械壓力機的載荷是沖擊性的，即在一個工作周期內(nèi)鍛壓工作的時間很短。短時的大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動系統(tǒng)中都設(shè)置有飛輪。按平均功率選用的電動機啟動后，飛輪運轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速，積蓄動能。凸模接觸坯料開始鍛壓工作后，電動機的驅(qū)動功率小于載荷，轉(zhuǎn)速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償。鍛壓工作完成后，飛輪再次加速積蓄動能，以備下次使用。

機械壓力機上的離合器與制動器之間設(shè)有機械或電氣連鎖，以保證離合器接合前制動器一定松開，制動器制動前離合器一定脫開。機械壓力機的操作分為連續(xù)、單次行程和寸動（微動），大多數(shù)是通過控制離合器和制動器來實現(xiàn)的?；瑝K的行程長度不變，但其底面與工作面之間的距離（稱為封密高度），可以通過螺桿調(diào)節(jié)。

生產(chǎn)中，有可能發(fā)生超過壓力機公稱工作力的現(xiàn)象。為保證設(shè)備安全，常在壓力機上裝設(shè)過載保護裝置。為了保證操作者人身安，壓力機上面裝有光電式或雙手操作式人身保護裝置。

5操作規(guī)程

1、操作者必須經(jīng)過考試合格，并持有本設(shè)備的《設(shè)備操作證》方可操作本設(shè)備。

2、工作前認真做到：
（1）仔細閱讀交班記錄，了解上一班工作情況。
（2）檢查設(shè)備及工作場地是否清掃、擦試干凈；設(shè)備床身、工作臺面、導(dǎo)軌以及其它主要滑動面上不得有障礙物、雜質(zhì)和新的拉、研、碰傷。如有上述情況必須清除，并擦試干凈設(shè)備；出現(xiàn)新的拉、研、碰傷應(yīng)請設(shè)備員或班組長一起查看，并作好記錄。
（3）檢查各操作機構(gòu)的手柄、閥、桿、以及各主要零、部件（滑塊、錘頭、刀架等）應(yīng)放在說明書規(guī)定的非工作位置上。
（4）檢查各安全防護裝置（防護罩、限位開關(guān)、限位檔鐵、電氣接地、保險裝置等）應(yīng)齊全完好、安裝正確可靠；配電箱（盒）、油箱（池）、變速箱的門蓋應(yīng)關(guān)閉。
（5）檢查潤滑部位（油池、油箱、油杯導(dǎo)軌以及其他滑動面）油量應(yīng)充足，并按潤滑批示圖表加油。
（6）檢查各主要零、部件以及緊固件有無異常松動現(xiàn)象。
（7）打開氣（汽）路閥門，檢查管道閥門及其它裝置應(yīng)完好無泄漏，氣（汽）、壓應(yīng)符合規(guī)定，并放掉管中的積水。
（8）進行空運轉(zhuǎn)試車，起動要寸動，檢查各操作裝置、安全保險裝置（制動、換向、聯(lián)鎖、限位、保險等）各指示裝置（指示儀表、指示燈等）工作應(yīng)靈敏、準確可靠；各部位動作應(yīng)協(xié)調(diào)；供油應(yīng)正常，潤滑應(yīng)良好；機床運轉(zhuǎn)無異常聲音、振動、溫升、氣味、煙霧等現(xiàn)象。確認一切正常，方可開始工作。凡連班工作的設(shè)備，交班人員根據(jù)上述（8條）規(guī)定共同檢查進行交接班；凡隔班接班的設(shè)備，發(fā)現(xiàn)上一班有嚴重違犯操作規(guī)程現(xiàn)象，應(yīng)請設(shè)備員或班組長一直查看，并記錄在案，否則發(fā)生設(shè)備問題以本班違犯操作規(guī)程論。設(shè)備經(jīng)過調(diào)整或檢修后，操作者也必須按照上述（8條）要求和步驟對設(shè)備進行檢查，確認一切無誤，方可開始工作。

3、工作中認真做到：
（1）堅守工作崗位，精心操作設(shè)備，不做與工作無關(guān)的事。因事離開設(shè)備時要停機，并關(guān)閉電、氣（汽）源。
（2）按說明書規(guī)定的技術(shù)規(guī)范使用設(shè)備，不得超規(guī)范、超負荷使用設(shè)備。
（3）密切注意設(shè)備各部位潤滑情況，按潤滑指示圖表規(guī)定進行班中加油，保證設(shè)備各部位潤滑良好。
（4）密切注意設(shè)備各部位工作情況，如有不正常聲音、振動、溫升、異味、煙霧、動作不協(xié)調(diào)，失靈等現(xiàn)象，應(yīng)立即停機檢查，排除后再繼續(xù)工作。
（5）調(diào)速、更換模具、刀具或擦試，檢修設(shè)備時，要事先停機，關(guān)閉電、氣（汽）源。
（6）在工作時，不得擅自拆卸安全防護裝置和打開配電箱（盒）、油池（箱）、變速箱的門蓋進行工作。
（7）設(shè)備發(fā)生事故必須立即停機，保護好現(xiàn)場，報告有關(guān)部門分析處理。

4、工作后認真做到：
（1）各操作裝置以及滑塊、榔頭、刀架等應(yīng)按說明書規(guī)定放在非工作位置上；關(guān)閉電、氣（汽）源。
（2）整理工具、零件和工作場地。
（3）清掃工作場地和設(shè)備上的料頭、料邊、氧化皮、雜物等；擦試干凈設(shè)備各部位，各滑動面加油保護。
（4）填寫交接班錄。

6保養(yǎng)

外部整體檢查
*清理鍛壓機床外部，檢查所有緊固螺釘是否松動，各零部件是否安全，有無開焊、裂紋或變形現(xiàn)象。機身上應(yīng)有安全警告標(biāo)志，長度應(yīng)不小于30厘米。

試運轉(zhuǎn)的檢查
鍛壓機床轉(zhuǎn)動后，檢查有無漏風(fēng)現(xiàn)象，同時檢查機器有無異常振動，按要求進行全面潤滑。仔細觀察是否有碰撞、磨擦和卡滯現(xiàn)象。有無異常聲音。用動力機械帶動低速運轉(zhuǎn)，觀察各部分的運轉(zhuǎn)狀況。

輸入裝置的檢查
輸送鏈必須逐節(jié)檢查，如發(fā)現(xiàn)磨損嚴重、變形、裂紋應(yīng)予更換。喂入鏈的緊張度應(yīng)左右一致，以其鏈長的中部稍接觸底板為宜，輸送鏈的主、被動軸應(yīng)平行，如傾斜，應(yīng)查找原因予以排除。

離合裝置的檢查
安全離合器要在工作使用過程中進行調(diào)整，檢查波型齒的磨損程度，如齒高磨去1/3時應(yīng)更換。

鍛壓部位檢查與調(diào)整
進行整機耐壓試驗，試驗采用的壓強為工作壓強的1．25倍，檢查活塞伸出至大的工作行程，穩(wěn)壓15分鐘，壓力表讀數(shù)下降值不得超過試驗壓強的4%；所有油路應(yīng)無滲漏現(xiàn)象；在全部壓力卸除后，壓力表指針回到“0”位，零件應(yīng)無損壞，拉桿不得有顯著變形，運動部件無卡滯現(xiàn)象。對安全閥進行可靠性試驗，將安全閥調(diào)至工作壓強（左上+5、左下+1）MPa，連續(xù)試驗5次，針閥開閉靈敏，每次跳閥后壓力表讀數(shù)均不應(yīng)低于額定工作壓強。