銑削(加工)
編輯銑削是使用旋轉刀具通過將刀具推進工件來去除材料的加工過程。這可以通過在一個或多個軸上改變方向、刀盤速度和壓力來完成。銑削涵蓋各種不同的操作和機器,從小型單個零件到大型重型組合銑削操作。它是加工定制零件以達到精確公差的最常用工藝之一。
銑削可以用各種機床來完成。用于銑削的原始機床類別是銑床(通常稱為銑床)。在 1960 年代計算機數控 (CNC) 出現后,銑床演變為加工中心:銑床增加了自動換刀裝置、刀庫或轉盤、CNC 能力、冷卻系統和外殼。銑削中心一般分為立式加工中心(VMC)或臥式加工中心(HMC)。
銑削與車削環境的整合,反之亦然,始于車床的動力刀具和偶爾使用銑床進行車削操作。這催生了一種新型機床,即多任務機床 (MTM),它們是專門為在同一工作范圍內促進銑削和車削而設計的。
銑削的過程
編輯銑削是一種使用銑刀從工件表面去除材料的切削過程。銑刀是一種旋轉刀具,通常具有多個切削點。與刀具沿其旋轉軸線前進的鉆孔相反,銑削中的刀具通常垂直于其軸線移動,因此切削發生在刀具的圓周上。當銑刀進入工件時,刀具的切削刃(槽或齒)反復切入和退出材料,每次走刀都會從工件上刮下切屑(切屑)。切削作用為剪切變形;材料以小塊的形式從工件上推下,這些小塊或多或少地(取決于材料)形成碎片。
銑削過程通過執行許多單獨的小切口來去除材料。這是通過使用多齒刀具、高速旋轉刀具或緩慢推進材料通過刀具來實現的;最常見的是這三種方法的某種組合。所使用的速度和進給量是變化的,以適應變量的組合。工件前進通過刀具的速度稱為進給速度,或簡稱進給;盡管有時也使用每轉距離或每刀齒的距離,但它通常以每時間的距離(英寸每分鐘 [in/min 或 ipm] 或毫米每分鐘 [mm/min])來衡量。
銑削工藝有兩大類:
- 在面銑中,切削作用主要發生在銑刀的端角處。面銑用于在工件上切削平面(面),或切削平底型腔。
- 在周邊銑削中,切削作用主要沿刀具的圓周發生,因此銑削表面的橫截面最終會接受刀具的形狀。在這種情況下,刀具的刀片可以看作是從工件中舀出材料。周邊銑削非常適合切削深槽、螺紋和齒輪齒。
銑刀
在銑削過程中使用了許多不同類型的切削工具。諸如立銑刀之類的銑刀可以在其整個端面上具有切削面,因此它們可以鉆入工件中(切入)。銑刀也可以在其側面具有擴展的切削表面,以允許進行周邊銑削。針對面銑優化的刀具往往在其端角處只有小刀具。
銑刀的切削面一般采用硬質耐溫材料制成,磨損較慢。低成本刀具可能具有由高速鋼制成的表面。更昂貴但磨損更慢的材料包括硬??質合金。可以施加薄膜涂層以減少摩擦或進一步增加硬度。
銑床或加工中心通常使用切削工具來執行銑削操作(有時也用于其他機床)。它們通過它們在機器內的運動(例如,球頭銑刀)或直接從刀具的形狀(例如,諸如滾齒刀之類的成型工具)去除材料。
當材料通過銑床的切割區域時,刀具的刀片會定期帶走材料的切屑。因此,由刀具側面切割的表面(如在周邊銑削中)總是包含規則的脊。脊之間的距離和脊的高度取決于進給率、切削表面的數量、刀具直徑。使用窄刀具和快速進給速率,這些旋轉脊可以顯著改變表面光潔度。
面銑工藝原則上可以產生非常平坦的表面。然而,在實踐中,隨著刀具端面上點的運動,結果總是顯示出可見的次擺線標記。這些旋轉標記賦予端面銑削表面的特征光潔度。根據刀具端面的平面度和刀具旋轉軸與進給方向的垂直度等因素,回轉痕跡可能具有顯著的粗糙度。通常,在去除大部分材料后,使用慢進給速率的最后一道工序來改善表面光潔度。在精密的面銑操作中,由于切削刃的缺陷,旋轉痕跡只會是微小的劃痕。
組合銑削是指在水平銑削設置中使用安裝在同一心軸(即組合)上的兩個或多個銑刀。所有切割器可以執行相同類型的操作,或者每個切割器可以執行不同類型的操作。例如,如果多個工件需要一個槽、一個平面和一個角槽,那么(在非 CNC 環境中)切割這些的一個好方法是群銑。所有完成的工件都??是相同的,并且每件的銑削時間將最小化。
在 CNC 時代之前,排銑尤其重要,因為對于重復零件的生產,它比手動銑削一個操作中的一個特征,然后更換機器(或更改同一臺機器的設置)來切割下一個操作,xxx提高了效率。今天,具有自動換刀和 4 軸或 5 軸控制的 CNC 銑床在很大程度上避免了群銑實踐。
銑削設備
編輯銑削是使用各種形式的銑刀進行的,這些銑刀保持在夾頭或類似物中,而夾頭或類似物又保持在銑床的主軸中。
類型和命名法
銑床方向是銑床的主要分類。兩種基本配置是垂直和水平 - 指的是安裝刀具的旋轉主軸的方向。但是,根據控制方法、大小、用途和電源,還有其他分類。
軋機方向
垂直的
在立式銑床上,主軸軸線是垂直定向的。銑刀固定在主軸中并繞其軸線旋轉。主軸通常可以降低(或者工作臺可以升高,從而產生使刀具更接近或更深地進入工作的相同相對效果),允許切入和鉆孔。立式磨機有兩個子類別:床磨機和轉塔磨機。
- 轉塔式銑床有一個固定的主軸,工作臺垂直和平行于主軸軸線移動以完成切削。一些轉塔銑刀有一個套筒,它允許銑刀(或鉆頭)以類似于鉆床的方式升高和降低。這提供了兩種在垂直 (Z) 方向上切割的方法:通過升高或降低套筒軸,以及通過移動膝蓋。
- 然而,在床身銑床上,工作臺僅垂直于主軸的軸線移動,而主軸本身則平行于其自身的軸線移動。
一些人通常認為轉塔式銑床在這兩種設計中更加通用。
還有第三種類型,一種更輕、更通用的機器,稱為銑鉆。鉆磨機是立式磨機的近親,在輕工業中頗受歡迎;和愛好者。銑鉆的基本配置類似于非常重的鉆床,但配備了 XY 工作臺和更大的立柱。它們通常還使用比同等尺寸的鉆床更強大的電機,大多數是多速皮帶驅動的,某些型號具有齒輪頭或電子速度控制。它們通常具有相當重型的主軸軸承,以處理由銑削操作產生的主軸上的橫向負載。銑鉆通常還可以升高和降低包括電機在內的整個頭部,通常位于燕尾式(有時帶有齒條和小齒輪的圓形)垂直柱上。銑鉆還有一個大套筒,通常在銑削操作期間鎖定并釋放以促進鉆孔功能。將銑鉆與鉆床分開的其他差異可能是 Z 軸的微調調整、更精確的深度限位、鎖定 X、Y 或 Z 軸的能力,以及通常傾斜頭部的系統或整個垂直柱和動力頭組件,以允許斜切鉆孔。除了尺寸之外,這些更輕的機器和更大的立式銑床之間的主要區別在于 XY 工作臺處于固定高度;Z 軸通過將頭部或套筒向下移向 X、Y 工作臺來控制。銑鉆通常在套筒軸上安裝一個內部錐度,以采用與立式銑刀類似的筒夾夾頭、面銑刀或 Jacobs 夾頭。
水平的
臥式銑床具有相同的種類,但刀具安裝在工作臺對面的水平主軸上(參見刀桿銑削)。許多臥式銑床還具有內置轉臺,可以進行各種角度的銑削。此功能稱為通用表。雖然立銑刀和其他類型的立銑刀可用于臥式銑刀,但它們的真正優勢在于安裝在心軸上的刀具,稱為側銑刀和面銑刀,它們的橫截面很像圓鋸,但通常直徑更寬更小。由于刀具具有良好的心軸支撐,并且具有比立銑刀更大的橫截面積,因此可以進行相當重的切削,從而實現快速的材料去除率。這些用于銑槽和槽。平面銑刀用于塑造平面。可以將多個刀具組合在心軸上以銑削復雜形狀的槽和平面。特殊刀具還可以切割凹槽、斜面、半徑或任何所需的截面。這些專業刀具往往很昂貴。單工銑床有一個主軸,雙工銑床有兩個。在臥式銑床上切割齒輪也更容易。一些臥式銑床在工作臺上配備了動力輸出裝置。這允許工作臺進給與旋轉夾具同步,從而能夠銑削準雙曲面齒輪等螺旋特征。在臥式銑床上切割齒輪也更容易。一些臥式銑床在工作臺上配備了動力輸出裝置。這允許工作臺進給與旋轉夾具同步,從而能夠銑削準雙曲面齒輪等螺旋特征。在臥式銑床上切割齒輪也更容易。一些臥式銑床在工作臺上配備了動力輸出裝置。這允許工作臺進給與旋轉夾具同步,從而能夠銑削準雙曲面齒輪等螺旋特征。
普遍的
是一種具有水平主軸或垂直主軸的銑床。后者有時位于雙軸轉塔上,使主軸可以根據需要指向任何方向。這兩種選擇可以獨立驅動,也可以通過齒輪傳動從一臺電機驅動。在任何一種情況下,由于工作通常放置在同一位置以進行任何類型的操作,因此不使用方法的機制被移開。在較小的機器中,“備件”可能會被抬起,而較大的機器提供了一個系統來收回那些不使用的零件。
比較優點
銑床設計中垂直和水平主軸方向的選擇通常取決于工件的形狀和尺寸以及需要加工的工件邊數。主軸的軸向運動垂直于一個平面的工作,以立銑刀為刀具,適合立式銑床,操作員可以站在機器前,俯視并輕松進行切削操作它。因此,立式銑刀最適用于沖孔工作(將模具加工成一塊金屬)。更重和更長的工件適合放置在臥式銑床的工作臺上。
在數控之前,臥式銑床首先進化,因為它們是通過將銑床放在類似車床的主軸箱下進化而來的。立式磨機在隨后的幾十年中出現,并且以附加頭形式的附件將臥式磨機更改為立式磨機(后來反之亦然)已被普遍使用。即使在 CNC 時代,需要多面加工的重型工件也適用于臥式加工中心,而模具加工則適用于立式加工中心。
替代分類
除了水平與垂直之外,其他區別也很重要:
變體
- 床身銑床指的是任何銑床,其主軸位于懸掛件上,該懸掛件上下移動以將刀具移動到工作中,而工作臺則位于地板上的堅固底座上。這些通常比膝磨機更堅固。龍門銑床可包含在此床身銑床類別中。
- 箱式銑床或立式銑床 非常基本的業余愛好者臺式銑床,其特點是頭部在立柱或箱式導軌上上下移動。
- C 型機架軋機 這些是較大的工業生產軋機。它們具有膝部和固定主軸頭,只能垂直移動。它們通常比轉塔磨機強大得多,具有用于向各個方向提供整體液壓動力的單獨液壓馬達,以及 20 到 50 馬力的馬達。齒隙消除器幾乎總是標準設備。他們使用大型 NMTB 40 或 50 工具。C 型框架銑床的工作臺通常為 18 x 68 或更大,以允許同時加工多個零件。
- 落地銑床 這些有一排旋轉工作臺和一個安裝在一組平行于工作臺行的軌道上的水平懸垂主軸。這些銑床主要已轉換為 CNC,但仍然可以在手動控制下找到一些(如果甚至可以找到可用的二手機器)。主軸托架移動到每個單獨的工作臺,執行加工操作,然后移動到下一個工作臺,而前一個工作臺正在為下一個操作設置。與其他磨機不同,落地式磨機具有可移動的地板單元。起重機將大型旋轉工作臺、XY 工作臺等放置到位以進行加工,從而實現大型復雜的定制銑削操作。
- 龍門銑 銑頭騎在位于工作臺兩側的兩條導軌(通常是鋼軸)上。由于其設計,與機器行程尺寸相比,它的占地面積通常非常小。不利的一面是,它們通常不像 C 型框架銑刀那樣剛性。
- 臥式鏜床 大型、精確的床身臥式銑床,融合了各種機床的許多功能。它們主要用于制造大型制造夾具,或修改大型高精度零件。它們的主軸行程為幾英尺(通常在 4 到 6 英尺之間),并且許多都配備了尾座,以執行非常長的鉆孔操作,而不會隨著鉆孔深度的增加而損失精度。典型的床有 X 軸和 Y 軸行程,在三到四平方英尺之間,有轉臺或沒有桌子的更大的矩形。吊墜通常提供四到八英尺的垂直運動。一些軋機有一個大的(30 個或更多)整體端面頭。直角轉臺和垂直銑削附件可提供更大的靈活性。
- Jigborer 立式銑刀,用于鉆孔和非常輕的槽銑或面銑。它們通常是具有長主軸行程的床磨機。床更準確,手輪刻度降至 0.0001,以實現精確的孔放置。
- 膝式銑床或膝式立柱式銑床是指任何銑床,其 xy 工作臺在垂直可調節的膝上上下滑動。這包括布里奇波特。
- 刨床式銑床(Plano Milling)大型銑床的結構與刨床相同,但使用銑削主軸而不是刨頭。這個術語越來越過時,因為刨床本身在很大程度上已成為過去。
- 滑枕式磨機 這可以指具有安裝在滑動滑枕上的切割頭的任何磨機。主軸可以垂直或水平定向。在實踐中,大多數帶有柱塞的軋機還涉及旋轉能力,無論它是否稱為轉塔安裝。Bridgeport 配置可歸類為垂直頭柱塞式磨機。在 20 世紀的大部分時間里,范諾曼專門從事柱塞式磨機。由于 CNC 機床的廣泛傳播,柱塞式銑床仍然采用 Bridgeport 配置(手動或 CNC 控制),但不太常見的變體(例如由 Van Norman、Index 和其他人制造)已經消失,他們的工作現在由 Bridgeport 形式的軋機或加工中心完成。
- 轉塔式銑床通常稱為橋口式銑床。主軸可以在許多不同的位置對齊,以實現非常通用的,即使是剛性稍差的機器。
替代術語
銑床通常被機械師稱為磨機。古老的術語 miller 在 19 世紀和 20 世紀初普遍使用。
自 1960 年代以來,銑床和加工中心這兩個術語出現了重疊的用法。NC/CNC 加工中心是從銑床演變而來的,這就是為什么該術語逐漸演變并具有相當大的重疊仍然存在的原因。區別在于,加工中心是一種具有前 CNC 銑床從未有過的功能的銑床,尤其是包括刀庫(轉盤)的自動換刀裝置(ATC),有時還包括自動托盤更換裝置( APC)。在典型用法中,所有加工中心都是銑床,但并非所有銑床都是加工中心;只有帶有 ATC 的銑床才是加工中心。
電腦數控
大多數數控銑床(也稱為加工中心)是計算機控制的立式銑床,能夠沿 Z 軸垂直移動主軸。這種額外的自由度允許它們用于沖孔、雕刻應用和 2.5D 表面,例如浮雕。當與錐形刀具或球頭銑刀結合使用時,它還可以顯著提高銑削精度而不影響速度,為大多數平面手工雕刻工作提供了一種經濟高效的替代方案。
數控機床幾乎可以以任何形式的手動機械存在,例如臥式銑床。最先進的數控銑床,多軸機床,除了三個正常軸 (XYZ) 之外,還增加了兩個軸。臥式銑床也有一個 C 或 Q 軸,允許水平安裝的工件旋轉,基本上允許不對稱和偏心車削。第五軸(B 軸)控制工具本身的傾斜度。當所有這些軸相互結合使用時,使用這些機器可以相對容易地制造極其復雜的幾何形狀,甚至是人體頭部等有機幾何形狀。但是編程這種幾何形狀的技能超出了大多數操作員的能力。因此,5 軸銑床實際上總是使用 CAM 編程。
這種機器的操作系統是一個閉環系統,并根據反饋發揮作用。
這些機床是從基本的 NC(數控)機床發展而來的。數控機床的計算機化形式被稱為數控機床。一組指令(稱為程序)用于指導機器進行所需的操作。程序中使用的一些非常常用的代碼是:
G00 – 快速移動
G01 – 刀具線性插補。
G21 – 以公制為單位的尺寸。
M03/M04 – 主軸啟動(順時針/逆時針)。
T01 M06 – 自動換刀到刀具 1
M30 – 程序結束。
還使用了各種其他代碼。CNC 機床由稱為程序員的單個操作員操作。該機器能夠自動且經濟地執行各種操作。
隨著電腦和開源數控軟件價格的下降,數控機床的入門價格直線下降。
工裝
機床(包括銑床)上使用的附件和刀具,統稱為質量名詞工裝。CNC銑床使用的工具標準化程度很高,而手動銑床使用的工具標準化程度較低。為了簡化 CNC 生產中的工具組織,許多公司使用工具管理解決方案。
用于特定應用的銑刀采用各種刀具配置。
CNC 銑床幾乎總是使用 SK(或 ISO)、CAT、BT 或 HSK 刀具。SK 工具是歐洲最常見的工具,而 CAT 工具(有時稱為 V 型法蘭工具)是美國最古老且可能最常見的類型。CAT 工具是由伊利諾伊州皮奧里亞的 Caterpillar Inc. 發明的,目的是使其機器上使用的工具標準化。CAT 工具有一系列尺寸,指定為 CAT-30、CAT-40、CAT-50 等。該數字是指制造技術協會(前身為國家機床制造商協會 (NMTB))工具的錐度尺寸.
對 CAT 工具的改進是 BT 工具,它看起來很相似,很容易與 CAT 工具混淆。與 CAT Tooling 一樣,BT Tooling 有多種尺寸并使用相同的 NMTB 閥體錐度。然而,BT 刀具是關于主軸軸線對稱的,而 CAT 刀具則不是。這使 BT 工具在高速下具有更高的穩定性和平衡性。這兩個刀架之間的另一個細微差別是用于固定拉釘的螺紋。CAT 工具全是英制螺紋,BT 工具全是公制螺紋。請注意,這僅影響拉釘;它不會影響他們可以持有的工具。出售兩種類型的工具以接受英制和公制尺寸的工具。
SK 和 HSK 工具,有時稱為空心柄工具,在發明它的歐洲比在美國更常見。據稱HSK工裝在高速下比BT工裝還要好。HSK 刀具的夾持機構放置在刀具的(空心)體內,隨著主軸轉速的增加,它會膨脹,隨著主軸轉速的增加,夾持刀具的力會更緊密。這種工具沒有拉釘。
對于手動銑床,標準化程度較低,因為存在更多的先前競爭標準。更新和更大的手動機器通常使用 NMTB 工具。這種工具有點類似于 CAT 工具,但需要銑床內的拉桿。此外,NMTB 工具有許多變體,這使得互換性很麻煩。機器越舊,可能適用的標準就越多(例如,Morse、Jarno、Brown & Sharpe、Van Norman 和其他不太常見的特定于制造商的錐度)。然而,使用特別廣泛的兩個標準是 Morse #2 和 R8,它們的流行是由康涅狄格州布里奇波特的 Bridgeport Machines 建造的磨機的普及推動的。這些銑床在市場上占據主導地位了很長時間,以至于 Bridgeport 幾乎是手動銑床的代名詞。Bridgeport 在 1938 年至 1965 年間制造的大多數機器都使用莫氏錐度 #2,從大約 1965 年開始,大多數機器使用 R8 錐度。
配件
- 喬木支撐
- 擋塊
CNC 型腔銑削
編輯型腔銑削一直被認為是加工中應用最廣泛的操作之一。它廣泛用于航空航天和造船工業。在型腔銑削中,工件平面上任意閉合邊界內的材料被去除到固定深度。通常平底立銑刀用于型腔銑削。首先進行粗加工以去除大部分材料,然后通過精加工立銑刀精加工凹槽。
大多數工業銑削操作都可以通過 2.5 軸 CNC 銑削來處理。這種類型的路徑控制可以加工高達 80% 的所有機械零件。由于型腔銑削的重要性非常重要,因此有效的型腔加工方法可以減少加工時間和成本。
NC型腔銑削主要可以通過兩條刀具路徑進行,即。線性和非線性。
線性刀具路徑
在這種方法中,工具移動是單向的。之字形和之字形刀具路徑是線性刀具路徑的示例。
之字形
在鋸齒形銑削中,材料在前進和后退路徑中均被去除。在這種情況下,切割是在主軸旋轉的情況下進行的。這減少了加工時間,但增加了機器顫振和刀具磨損。
齊格
在 Z 字銑削中,刀具僅沿一個方向移動。每次切削后都必須提起和縮回刀具,因此加工時間會增加。但是,在鋸齒形銑削的情況下,表面質量會更好。
非線性刀具路徑
在這種方法中,工具移動是多向的。非線性刀具路徑的一個示例是輪廓平行刀具路徑。
輪廓平行
在這種方法中,所需的型腔邊界用于導出刀具路徑。在這種情況下,刀具始終與工件接觸。因此避免了定位和收回工具所花費的空閑時間。對于大規模材料去除,輪廓平行的刀具路徑被廣泛使用,因為它可以在整個過程中與上切或下切方法一致地使用。三種不同的方法屬于輪廓平行刀具路徑生成的范疇。他們是:
- 成對相交方法:在成對相交方法中,口袋的邊界逐步向內,偏移線段將在凹角處相交。為了獲得所需的輪廓,這些交叉點將被修剪掉。另一方面,在凸角的情況下,偏移段被延伸并由此連接以形成輪廓。這些操作即。反復進行偏移、修整和延伸,以用足夠的輪廓層覆蓋整個加工體積。
- Voronoi圖方法:在voronoi圖方法中,對口袋邊界進行分段,并為整個口袋邊界構建voronoi圖。這些 voronoi 圖用于生成加工刀具路徑。這種方法被認為是更有效和穩健的。此外,它避免了與傳統偏移算法相關的拓撲問題。
曲線的
在這種方法中,工具沿著逐漸演變的螺旋路徑行進。螺旋從待加工型腔的中心開始,刀具逐漸向型腔邊界移動。刀具路徑的方向逐漸改變,刀具的局部加速和減速最小化。這減少了工具磨損。
- 之字形刀具路徑
- Zig 刀具路徑
- 輪廓平行刀具路徑
- 曲線刀具路徑
歷史
編輯1780-1810
銑床是從旋轉銼的實踐演變而來的——也就是說,在車床的主軸箱上運行帶有銼齒的圓形刀具。旋轉銼,后來,真正的銑削被開發出來,以減少手工銼花費的時間和精力。銑床開發的完整故事可能永遠不會被人所知,因為早期的開發發生在個別商店中,很少有記錄留給后代。然而,大致的輪廓是已知的,總結如下。從技術史的角度來看,很明顯,用術語銑削來命名這種新型機械加工是該詞的早期含義的延伸,即通過某種方式(切削、磨削、粉碎等)。
旋轉銼早于銑削。Jacques de Vaucanson 大約 1760 年制作的旋轉銼是眾所周知的。
1783 年,Samuel Rehe 發明了一臺真正的銑床。1795 年,Eli Terry 在康涅狄格州普利茅斯開始使用銑床生產高殼鐘。通過使用他的銑床,特里是xxx個在鐘表行業完成可互換零件的人。銑削木制零件在可互換零件方面很有效,但在高產量方面效率低下。銑削木制毛坯會導致零件產量低,因為機器單刀片會在刀具撞擊木材中的平行紋理時導致齒輪齒的損失。特里后來在 1807 年發明了一種主軸切割機來批量生產零件。其他康涅狄格州鐘表制造商,如沃特伯里的詹姆斯哈里森、利奇菲爾德的托馬斯巴恩斯和布里斯托爾的吉迪恩羅伯茨,也使用銑床生產他們的鐘表。
1810 年代至 1830 年代
很明顯,銑床作為一種獨特的機床類別(與運行旋轉銼刀的車床不同)首次出現在 1814 年至 1818 年之間。真正銑床的最早開發中心是美國的兩個聯邦軍械庫(斯普林菲爾德和哈珀斯費里)以及與他們共享熟練工人營業額的各種私人軍械庫和內部承包商。
1912 年至 1916 年間,受人尊敬的機床歷史學家之父 Joseph W. Roe 認為 Eli Whitney(上述私人武器制造商之一)制造了xxx臺真正的銑床。到 1918 年,他認為這可能是有史以來xxx臺銑床——當然是現存最古老的 […]。然而,后來的學者,包括羅伯特·S·伍德伯里和其他人,對羅伊的早期歷史版本進行了改進,并提出同樣多的功勞——事實上,可能更多——屬于其他各種發明家,包括米德爾敦的羅伯特·約翰遜,康涅狄格州;哈珀斯費里軍械庫的約翰·H·霍爾船長;位于米德爾敦 Staddle Hill 工廠的 Simeon North;斯普林菲爾德軍械庫的羅斯威爾·李;和托馬斯布蘭查德。
Peter Baida 引用了 Edward A. Battison 的文章 Eli Whitney and the Milling Machine,該文章于 1966 年發表在史密森尼歷史雜志上,舉例說明了 1950 年代和1960 年代。他引用 Battison 的結論,即沒有證據表明 Whitney 開發或使用了真正的銑床。白達說,所謂的 1818 年惠特尼機器似乎實際上是在 1825 年惠特尼去世后制造的。白達引用巴蒂森的建議,即xxx臺真正的銑床不是惠特尼制造的,而是由美國的羅伯特約翰遜制造的。米德爾敦。
19 世紀后期是機床歷史上的關鍵時期,因為 1814 年至 1818 年期間也是幾位當代先驅(福克斯、默里和羅伯茨)開發刨床的時期,并且與銑床,由于各種原因(部分原因是專有保密,也僅僅是因為沒有人為后代記錄下來),在各個商店進行的工作沒有記錄在案。
James Nasmyth 在 1829 年至 1831 年間制造了一臺非常先進的銑床。它被用于銑削安裝在六向分度夾具中的六角螺母的六個側面。
1830 年代在 Gay & Silver(又名 Gay, Silver, & Co)的商店中建造和使用的銑床具有影響力,因為它采用了比早期機器更好的垂直定位方法。例如,惠特尼的機器(羅認為最早的機器)和其他人沒有為膝蓋的垂直行程做準備。顯然,這背后的工作流程假設是機器會為某個零件設計設置墊片、虎鉗等,并且后續零件不需要垂直調整(或最多只需要墊片)。這表明早期對銑床的思考是作為生產而不是作為工具房機器。
在這些早期,銑削通常被視為僅是粗加工操作,然后是用手銼進行精加工。減少手工歸檔的想法比替換它更重要。
1840 年代至 1860 年代
這個時代銑床開發的一些關鍵人物包括 Frederick W. Howe、Francis A. Pratt、Elisha K. Root 等。(同一時代的這些人也忙于開發最先進的轉塔車床。Howe 在 1840 年代在 Gay & Silver 的經歷使他熟悉了這兩種機床的早期版本。他的機床設計是后來建造的在 Robbins & Lawrence、Providence Tool Company 和 Brown & Sharpe。)在這個時代出現的最成功的銑床設計是林肯銑床,它不是特定品牌和型號的機床,而是真正的工具系列幾十年來,由不同的公司在一個共同的配置上建造。它的名字來自xxx家投放市場的公司 George S. Lincoln &。
在這個時代,銑床設計一直存在盲點,因為各種設計人員未能開發出一種真正簡單有效的方法來提供所有三個原型銑削軸(X、Y 和 Z)的滑動行程過去已知,縱向、橫向和垂直)。垂直定位的想法要么不存在,要么不發達。林肯銑床的主軸可以升降,但其定位背后的最初想法是設置到位然后運行,而不是在運行時頻繁移動。就像轉塔車床一樣,它是一臺重復生產的機器,每個熟練的設置都伴隨著大量相當低技能的操作。
1860年代
1861 年,Frederick W. Howe 在普羅維登斯工具公司工作時,向 Brown & Sharpe 的 Joseph R. Brown 尋求解決銑削螺旋問題的方法,例如麻花鉆的凹槽。這些通常是當時手工提交的。(螺旋刨床存在,但并不常見。)布朗設計了一臺xxx銑床,從 1862 年 3 月首次銷售開始,就大獲成功。它比過去更優雅地解決了 3 軸行程(即我們現在稱為 XYZ 的軸)的問題,并且它允許使用與工作臺進給協調進給的分度頭銑削螺旋. 通用術語之所以適用于它,是因為它可以用于任何類型的工作,包括工具室工作,并且不像以前的設計那樣在應用上受到限制。
布朗還開發并獲得專利(1864 年)成形銑刀的設計,其中齒的連續銳化不會干擾形狀的幾何形狀。
1860 年代的進步打開了閘門,并迎來了現代制粉實踐。
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