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既然提到了车床,那就不能忘记另一个神器,那就是铣床,在没有高自动化现代车床铣床前,手动的车床铣床支撑了中国早期工业基础,所有的精密仪器,都是一个又一个高级技工师傅用手一点点打造出来的。
通过两种加工床,我们就能车削很多零件,手艺高超的师傅能把误差维持在百分之一毫米甚至千分之一毫米,比头发丝细多了,也正是这些极为精密的零件,慢慢组装起来,成为了更大的机器,一座工业大厦,才能慢慢搭建起来。
而车床和铣床有什么区别呢?
首先就是加工的类型不同。
车床一般都是加工轴类、套类、盘类、垫类等零件,一般是卧式车床为主,当然大型车床也有立式等形式。
铣床一般都是加工槽类工件,例如花键轴的花键、轴的键槽、齿轮的齿等,当然也可以进行平面的铣削加工,铣床一般小型机床也是以卧式为主,大型机床为龙门式。
另外呢,就是加工的方式不同。
车床用来加工回转体零件,把零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上,并高速旋转,然后用车刀按照回转体的母线走刀,切出产品外形来。
铣床是将毛坯固定,用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀,切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形/特征。数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工。
而两种床的最主要的区别,就是运动部件不同,车床是工件动,刀具不动,铣床是工件不动,刀具动。
既然杨烁都想到了车床,那么铣床也应运而生,不过尽管知道两种床的工作原理,把蒸汽机接入代替人力旋转主轴也很简单,但是想要却仍然距离做出高精度的车床铣床差了十万八千里。
手动车床和铣床能够控制精度的最主要地方,就在于控制刀具或者工件部位,能稳定的移动,一般的车床,其主要组成结构有:主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置。
而其中最主要的地方,就是进给箱,这上面有一个圆形握柄,每旋转一圈,前面的刀具就会前进十分之一毫米,而不同精度的车床也会有不同的螺距,握柄转一圈前进的距离越小,车床的精度就越高。
而能让刀具如此精准的前进,就需要极为精确的螺纹杆,圆形握柄从上面每走一圈前进的距离都一样,这样才能保证精准度,而此刻,难住众人的,就是螺纹杆。
除了螺纹杆,还有刀具的材质,现代的刀具都是极为坚硬的合金制成,而部落现在,只能用钢作为刀具,这也就注定了刀具需要经常更换。
为了制作第一架车床,赵专门打造了一根长铁棍,然后马不停蹄锻造了几个直角梯形钢刀出来,按照杨烁给出的方案,他们需要循序渐进。
首先就是把螺纹杆主要材料给车出来,这也是最简单的,把刀具固定好,在蒸汽机的驱动下,中间的铁棍疯狂地旋转起来。
“进刀,车平面,好!收刀,车圆弧!”
中间的铁棍缓慢向前推进,刀具就深入铁棍一毫米左右,疯狂旋转的铁棍上铁屑纷飞,在上面,两个工人提着尖嘴水壶不断往上倒水,给铁棍降温。
但是和现代的冷却液相比,清水的冷却速度显然差远了,两个人交替浇水,上方的水流一刻就没有断过,尽管这样,刀具和铁棍相交的地方还是以非常快的速度变红了。
“停!别进刀了!”
杨烁赶紧叫停了车削,
“继续冲水,别停!”
稍微给了刀具一个缓冲的机会,随着水流的冲刷,刀具逐渐冷却,然后车削继续。
连续停了三次,这一根轴才算车削完成,此刻正被赵拿在手里,不断端详着,爱不释手。
因为主轴和刀具都是固定的,虽然中间停顿了三次,但是车削出来的面还是光滑无比,整个部落的工人还从来没有见过如此光滑的铁棒,大家你传给我我传给你,全都舍不得放下。
“行了行了,别和个宝贝一样抱着了,以后多的是呢!干活了干活了!”
杨烁笑着招呼工人们干活。
接下来,就是对螺纹杆的精加工了,首先就是精准测量,工人们拿着尺子在螺纹杆上一点点测量,用最细的笔沾着墨水在上面画着螺纹,这可是个极为费精神的活。
每一条螺纹间距都要相等,画一圈的时间得十几分钟,每画几圈,就换人休息,确保每一圈螺纹都是工人精力最充沛的时候测量出来画上去的。
一根一米长的铁棍,需要刻画螺纹的地方得有将近四十多厘米,一圈螺纹才一毫米左右,几个工人花了一整天时间才把螺纹画好,接下来,就是车削了。
这一次,旋转的不再是工件,而是刀具,整根螺纹杆被牢牢固定好,刀具缓慢贴近,点在画好的线上,一点点扣出来。
因为螺纹杆固定并不能动,刀具只能车到最突出的一部分,只占整个螺纹杆不到四分之一的区域,众人不断调整,一点点车削,最终完成了这根螺纹杆。
有了简易车床,其他零件的加工也变得轻松起来,连续一个月时间,车床和铣床的各种零件逐渐完成,最后再经过安装,车床和铣床全都成功,静静卧在车间里,周围是一圈满眼炽热的工人。
“车床,铣床,全都完成了,我先上手试一下!”
赵的声音颤抖着,开始了他的体验,最新组装的车床只是初代产品,杨烁的目的就是一次进步一点点,用新的车床去加工更加优秀的车床。
但是这个东西是有极限的,最顶尖的车床永远不如最顶尖的师傅,精密车床只能加工小于自己精度的东西,而精密车床,就是老师傅一点点打磨出来的。
不过现在的车床暂时还到不了那个地步,还处在上升期,现阶段工人也没有掌握精密加工技术,一切还得依赖车床把握精度,等到工人们的技术成熟了,那时候,更加精密的车床就需要他们手工打磨了。
不过,两大工业神器,正式问世,精加工时代,已经掀开帷幕了!