介绍
工具更改另一个对象的工具,如通过削减,剪切,引人注目,摩擦、研磨、挤压或测量。故事发展的工具的记录人类的缓慢,不断努力来帮助自己。在数百万年以前就开始了。人类祖先可能使用天然的木头和石头作为简单的工具和武器,一些野生黑猩猩做今天。
伟大的工具开发事件发生当人们变得不满意自然对象作为工具。他们认为,通过改变这些物体的形状和大小可以更好的工具。通过削、刮和平滑的对象,人们设计工具来完成特定的任务。这种工具制造能力的出现完全改变了人类生活的方式。他们可以做更多的工作,做得更好。人类祖先开始加工简单的石器300万多年前。在早期的石器时代,史前人类石器,如直升机和手斧按一个石头反对另一个,直到形成尖锐的边缘。
持续的改进。原油锤子、凿子、钻、锯、轴,选择,和刀慢慢地出现了。用这些工具的房屋建造和更先进的工具。更强的工具,持续时间是当金属,如铜和铁代替了木头和石头(看到青铜时代;铁器时代)。工具的设计可以由机械功率带来的机器时代在1700年代末。
手工具
许多手工具的形状,已经有了很大的改变,几千年过去了。这些原则已经改变了。重要的常用的手动工具可分为四个主要组。
通用的工具
锤子是一个简单的引人注目的工具,从其最早的形式没有改变很多。它由一个加权的头,在直角,处理。羊角锤有特殊的头一个平坦的引人注目的一端。另一端是一个双管齐下的爪子,可以用于保存或拉。
一个榔头一端用一个平面和一个圆形的脸在另一端。圆形脸可以用来弯曲形状和金属。柔和的面孔锤有两个扁平脸的引人注目。而不是钢,面临生皮等是由柔软的材料,木材或塑料。这个锤子是用来打击和形状没有削弱或疤痕表面软金属。大锤有很重的钢头和两个平面孔。它是用来粉碎成小块对象。
另一个普遍使用的工具是螺丝刀。它由一个圆形钢柄固定、一端,木材或塑料夹子。另一端的柄,叶片,是薄锥形边缘。收紧或放松螺丝,柄是用来承受大扭矩大小成比例。一把螺丝刀很容易损坏,如果用作代替其他工具。
偏移量螺丝刀是专为在有限的空间里工作。它有一个叶片锻造的柄和第二个叶片在直角柄在另一端。push-drill或棘轮螺丝刀,是建立一个内部的棘轮。这个特性允许旋转的叶片推动而不是通过扭曲处理。
切割和成形工具
木工锯是一种刀具用于锯木头。它是由钢叶片与螺栓或螺钉固定,一端,木材处理。叶片的尖端有一个连续的一系列的锋利的牙齿切成它。有两种类型的木工锯。横切锯牙,指出像knifeblade的结束。它跨越了一块木头。粗齿锯有牙齿形状像平的边缘。削减它的木头的纹理。
钢锯是用于切割金属。它由一个叶片,适合可调框架和处理。一个洞两端的叶片粘附于销的框架。一个叶片的边缘切牙按一定的顺序称为集。各种集可用于不同类型的切割。
木凿用于芯片木材表面。它是由钢柄固定,一端,木材处理。另一端是夷为平地,knifelike边缘。削减行动将产生的表面和边缘的处理用锤子。一个寒冷的金属表面凿做同样的工作。它有一个硬切削刃斜头另一端。
飞机是一个有用的工具切割,切割木材的表面。它包括一个框架控股控制和平坦,光滑的底面。钢铁前沿是固定的经过,和扩展略低于底部。边缘向后倾斜,刮胡子木材表面当飞机向前移动。杰克飞机,通常大约14英寸(36厘米)长,用于粗的工作。块面,大约7英寸(18厘米)长,旨在削减两端的横纹板。
钻井和扩眼工具
一个钻钻位是标准的钻井工具的一个例子。它由一个钢框架与木材处理和旋转。钻,或者,放在下巴,然后收紧锁钻在一个稳定的位置。当钻头旋转,它削减材料远离指出中心。芯片由钻井逃脱沿着螺旋槽的演习。这些凹槽也允许润滑剂流切割点。
铰刀是手工具,一个更精确的直径扩大一个洞。它有一个金属的身体直接或螺旋长笛被切断。工具安装到一个处理和旋转的黑洞。
测量工具
正确的切割和塑造的对象取决于准确的测量工具。折尺,分为分数英寸,可以测量长度6英尺(1.8米)。它可以方便地折叠长度约6英寸(15厘米)。金属卷尺测量长度6英尺,但可以卷在一个集装箱大约2英寸(5厘米)宽。划线规准确标志着一块的宽度从董事会被削减。
机床
机床是一个电动工具,改变了大小,形状,或完成的金属对象。真正的机床至少四件事:它持有工件、刀具,这些对象的一个或两个,并提供一个工具或工件运动。
刀具使一个新的部分剃须从一个原始金属。平均加工操作减少了原始重量约50%。机床雕刻一块金属一样,用小刀削一块木头玩具帆船。
现代机床的一个显著特点是其伟大的精度。它可以切割金属的准确性上百万一英寸。这个数字约等于1/300年人类头发的厚度。这样的精度可以产生两部分或成千上万的部分是完全一样的。
有超过400种工业机床在工作今天。范围从小型台式设备到复杂的机器,重达数百吨。机床执行成千上万的操作主要是在金属物体。他们生产微型螺丝和伟大的涡轮转子与精度。
原则上,机床很简单。他们对金属进行七个基本操作。规划,这些操作将铣、钻、锯、磨、金属加工。
将操作
车床是机床用于执行操作。它产生切割操作旋转工件对一个固定的工具有一个优势。减少形成圆柱表面的线。车床的原理已经广为人知并使用了数百年。它可能由早期陶工旋盘和一把刀。
车床是最多才多艺的机床。它可以机圆的工件,同心,古怪,或锥形形状。它可以减少平原或锥形螺纹内部或外部。用适当的附件,车床可以执行铣或磨削操作。它所有的工作精度。
车床的主要部分
床框架支持工具和工件。主轴承供应机械功率。它包含一个锥轮提供变量操作的速度。尾座控制死点,支持工件的结束。马车移动和控制工具。复合其他持有刀架和刀具。刀具采用钢回火钢或倾斜等合金钨的碳化物,硼、钛、钽。
在操作工件可能钻一个洞在两端之间进行严格的中心。工件也可以放弃。在这两种情况下工件旋转,工具是美联储。
类型的车床
普通车床是最广泛使用的类型。回到齿轮提供了低速和高转矩要求大量削减大型工件。普通车床是由改变齿轮和导螺杆切割线程。它也有动力饲料在纵向和交叉的方向。
一个六角车床配备刀夹称为炮塔。刀具安装在酒吧从炮塔顶部凸出。这使它可以使用不同的工具先后没有重置。操作的顺序可以根据需要经常重复没有重置。
自动或复制,车床用于繁殖,在金属工件,形状不规则的模型。一个示踪点,远程连接到刀具,痕迹的模式遵循模型的轮廓。同时,刀具工件上的运动遵循相同的序列。工件是因此减少重复的形状。
规划业务和刨床
规划与机床金属类似于用手飞机滑行木材。刨床产生一个平面的削减行动。单刃的工具是在一个刚性横梁刀架称为铁路。工件安装在一个表,支持跟踪在沉重的床上。切割工件时发生来回移动固定刀具。
龙门刨床是一个标准的刨床,列位于两边的床上。它可以由多达四个刀架。两人在铁路切割工件的表面。另外两个可能放置在列削减双方的工件。每个刀架可单独或结合。图纸上面的刨床和两个刀架在顶面一起工作。
牛头刨床和斯劳特
牛头刨床是另一台机器上的工具,用于平面金属。它小于刨床,削减行动相反的刨床。牛头刨床的单刃的来回移动直线工具,刀具和工件送入。标准的牛头刨床由一个基础安装一个列,支持操作部分。列有刀架一只公羊。它在ramways控制工具的运动。
牛头刨床是用于加工小平面或曲面。他们还减少齿轮的牙齿和内部或外部键槽。垂直的塑造者、插床做同样的操作作为一个塑造者。然而,其刀具垂直的水平移动。
扩孔工具
拉刀也可以归类为规划工具。拉床具有一个或多个刀具。每个刀都有一系列的牙齿,增加身高从粗端完成结束。在操作的牙齿沿着工件表面推或拉。因为它的特殊设计,每个齿删除等量的金属。对于内部切割扩孔工具非常有用。
铣操作
铣床是用来形成平面,弯曲或不规则表面。美联储削减行动发生在一个工件是针对一个或多个名为铣刀旋转工具,或工厂。这个操作是完全相反的车床,去除金属的喂养成一个旋转工件的工具。
有两个主要群体的铣床。通用机执行各种操作。Column-and-knee、制造业和刨床类型的例子。
第二组包括机器用来做特殊齿轮加工等业务。专用铣床包括行星类型孔和面临操作和双头机研磨棒的末端和轴。
铣床的主要部分
column-and-knee类型是一个具有多种工业用途的铣床。它由一个基座,支持一个列。列的前面。膝盖部分称为项目的列和脸上上下运动。它支持一个表上水平移动跟踪方法。刀架的自由式的支持。铣刀是安装在一个电动主轴或部分被称为阿伯持有的主轴。
铣刀
一般来说,铣刀有一个圆柱形的身体,绕着自己的轴自转。设计了等距的切削齿,使工件在常规序列。Plain-milling刀具对周长只牙齿。他们生产平面平行于轴。首先铣刀有牙齿的结束以及周长。面刀有牙齿一侧或两侧以及刀具的结束。一个angle-milling刀是圆台形状像。它用于削减角如沟槽和V级。
铣刀的应用
简单的操作,或表面,铣削加工平面,水平面plain-milling铣刀。如果切比铣刀的直径更广泛,这个过程叫做切块。端铣槽切割,面对狭窄的表面,并使准确的孔。的脸,或侧面,铣削切削过程中垂直的表面成直角的刀轴。
角铣包括铣平面以外的某个角度90°的轴刀具。当两个或多个并行水平表面磨切,操作被称为排铣。当两个或两个以上的平行垂直的表面研磨单切,操作被称为跨铣削。t形槽切削是一种重要的铣削操作。减少工件的槽,槽的底部是扩大T形槽。
钻井操作
制作完成孔的过程可能需要几个步骤。第一个操作产生一个粗略的洞。它可能会有必要扩大孔为了获得更高的精度。最后,一种特殊的完成,比如线程,可以减少内部的洞。
钻探和无聊
简单的切割洞或通过金属称为钻井。它是由一个旋转的工具称为钻多个切削刃的点。持有的电动机,旋转,提要钻称为钻床。
有几个标准的钻压。光敏感的类型是用于工作。替补席上与一列式是一个小机安装在长椅上。它是用在一个简短的中等大小的工件。径向式是最多才多艺的钻床。它是专为大型,重型工件不能很容易地从一个地方移动到另一个。刀架可以摇摆在支持列以及朝向或远离它。这两个运动产生光线的作用。
无聊的扩大或最后一个洞,已经钻。这个操作可以纠正位置、大小或孔对齐,因为无聊比钻井更准确。刀具旋转,抵消,单刃的工具,类似于用于车床、刨床。
卧式镗床是用于大型工件不能或不需要绕着它的轴旋转。立式镗床是最大的机床之一。它执行操作类似于卧式镗床但不能机做的一个超大的工件。一个坐标镗床可能是最准确的机械机床。它的目的是定位在精密零件,使洞。
铰孔和攻丝
减少机用铰刀直或螺线槽两侧附近的切柄。的另一端柄的形状以适应查克,或锥形主轴,是由机械功率驱动的。铰孔是一个更快的操作比无聊。
开发的过程包括削减一个线程在一个洞。攻丝机做这项工作在生产的基础上。电力传动旋转主轴,水龙头。特殊的长笛在水龙头水龙头芽芯片,而不是允许他们工作在长笛。
动力锯
在许多制造业务,动力锯切割金属是最好的方法。它是一种经济的方式看到酒吧股票所需的近似大小进一步工作。轮廓切割锯可以准确、快速地完成权力。三种常见的乐队power-sawing工具机、圆锯、往复锯。
带的机器
最通用的、高效的power-sawing工具是乐队的机器。这是一个垂直机器和一个可调水平表支持工件。切割带固定在框架驱动垂直在一个长方形的路径。它执行其削减行动旅行穿过工件。乐队是由高速钢铁和牙齿沿其整个长度。乐队结束了对接焊。
带机器的基本程序包括轮廓切割、开槽,开槽,分裂,角切割、切和堆栈。这个工具从根本上不同于其它刀具。删除多余的金属在一块而不是芯片。
一个乐队机器可以切割在任何方向,可以切割任何轮廓。复合角可以锯只需表和工件倾斜。乐队的刚度保证堆栈切割时各个部分的一致性。内部轮廓切割很容易与乐队的机器。首先,大到足以接受乐队是钻一个洞在工件。切带的一端通过洞。末端然后对焊焊接单元在附加到乐队的机器。启动机器,和削减乐队在工件的内部所需的轮廓。
圆锯
圆锯由一个大型的、机动叶片与插入的牙齿。它的行为在许多方面是相似的铣刀。使用圆锯主要将棒料所需的长度。它运行速度慢,但有巨大的能量。
往复锯
往复式或力量攻击,看到削减股票缓慢但便宜。提高和降低起动设备每个中风后的叶片。这个工具提供了一个自动切断,停止机器当股票被切断。几个酒吧可以剪一次。
磨
研磨的过程包括清除金属通过喂养工件旋转的磨轮。它是一个真正的切割操作。砂轮的动作类似于多齿铣刀。轮子2英寸(5厘米)宽,速度每分钟5000英尺(1524米)提出了约300000000工件的切削刃一分钟。它产生dust-fine芯片。因为他们的高温度芯片作为火花出现。
磨最初完成操作。现在已经发展到一个地方与其他机床操作粗加工的表面。现在被认为是最准确的研磨机流程。磨床可以生产各种艰难的完成(妨碍)最好的可能的表面(现代内部磨)。
磨削表面
砂轮的表面由锋利的磨料粒子嵌入在一个合适的粘合剂。常用的天然磨料磨具金刚砂,砂岩和石英。最有效的磨料磨具生产氧化铝和碳化硅。绑定常用磨轮的粘土、水玻璃、树脂。(另请参阅胶粘剂)。
特殊磨操作
下面的磨削操作做特定的工作,但在工业实践中很常见。外圆研磨去除金属柱形或锥形外表面的工作。内部研磨去除金属从墙上的一个洞。当金属从平面水平表面,操作被称为表面磨光。从平端面磨削去除金属表面垂直。支持工件时在另一个点两个点和地面对面点的支持,这个过程叫做无心磨削。
研磨、珩磨
研磨、珩磨磨削操作用于生产高度抛光的表面。完成研磨表面的磨料颗粒和油的混合物。它纠正小表面缺陷提供配件的紧密配合。宝石抛光研磨也很有用(看到钻石)。
珩磨是一种细磨操作之后无聊或铰孔。大多数珩磨是以内部表面,或漏洞,如汽车汽缸。(另请参阅珠宝和宝石)。
金属加工操作
这个词金属加工是指过程形状金属的使用压力或热或结合过去是由铁匠的工作。它也可能包括金属切削。热加工操作是在温度高于室温。冷加工完成在室温和可能应用于大多数金属。剪切、弯曲、拉伸、锻冲床塑造,爆炸形成属于这个组。
剪切和弯曲
一个剪力主要由动力装置驱动和控制的一组锋利的刀片。金属削减位于两叶片之间。一个刀片按金属向上反对抵制边缘。减少由当第二个叶片向下移动并通过严格的削减的金属板。
金属的弯曲是由各种各样的特殊机器。按刹车用于家具和屋面形式。成型辊使金属圆筒。拉直器滚弯钢板和盘子。
绘画和锻造
在绘图操作包含工具的金属拉或由合适的电动装置。图纸转换平床单,或者空白,成圆柱杯和不规则的形状。
冷锻过程中挤压一个空白的金属成不同的形状。空白必须的一个相对较小的规模和自由流动没有限制。热锻由挤压一块白热的金属模具承受着巨大压力。金属流入模具的模式形成所需的形状。热锻是许多机器上完成的,包括把锤子,打击乐,蒸汽锤子,液压机。(另请参阅自动化;锻造;钢铁工业)。
冲床和爆炸形成
的一个最广泛使用的机器在金属加工行业是冲床。它有一个框架中一个或多个公羊不断向上和向下移动。模座是固定床。电力应用于通过曲柄滑块,凸轮或轴。可以使用冲床只是一个洞在一个金属板。然而,装有组合死了,它可以穿孔金属和形状符合死亡模式。打孔按可以形成部分在许多大小,从微小的巨大。(另请参阅死,diemaking)。
小的冲击和压力,控制爆炸可以塑造金属。爆炸,通常是一个气体混合物,引爆了高于金属躺在死去。爆炸的力量金属模具和传播它平铺在模具表面。
等离子电弧加工
等离子电弧加工(PAM)是一种方法,用等离子电弧切割金属,或钨inert-gas-arc,火炬。火炬产生的高速喷射高温叫做等离子体的电离气体,融化和去除工件材料。在等离子体区温度范围从20000到50000°F(11000到28000°C)。这个过程可以用于切割大多数金属,包括那些不能有效减少氧乙炔炬。重型火把,铝合金厚达6英寸(15厘米)已经削减了PAM的过程。车床上使用的过程也一直把大,淬火钢卷。
激光加工
激光加工(加快)是一种方法切割金属或耐火材料的熔化和蒸发的材料一束强烈的光从激光。光束是用于生产直径较小的孔,可以在空间布局线减少材料。加快的应用仅限于切割或钻孔薄金属和材料不能削减其他方法更经济。加快方法自1960年代以来一直在使用。
放电加工
放电加工(EDM)包括使用高频电气火花从石墨或软金属工具,它作为一个电极,分解硬化钢、硬质合金等导电材料。电极和工件都沉浸在一个不导电的液体,和一个提要机制维护一个火花隙从0.0005到0.020英寸(0.013 - 0.5毫米)电极和工件之间。火花放电融化或蒸发工件的小粒子,粒子被冲走,电极的进步。这个过程是用于加工模具,模具、孔、槽,蛀牙的几乎任何想要的形状。
电解加工
在电解加工(ECM)、金属溶解于工件速度控制与直流电电解池。工件作为阳极和分离的差距0.001到0.030英寸(0.025到0.75毫米)工具,它作为阴极。这个过程本质上是一个除镀过程。电解质,通常一个盐溶液,注入压力下通过伺服控制工具的差距,因此冲洗溶解废物从工件中删除。使用过程中部件和使深孔加工奇形怪状的硬金属。
化学加工
nonelectrical过程称为化学加工(CHM)删除选中或者整体地区的金属通过化学作用控制。胶带是用于保护地区不能加工。使用的方法与过程使metal-printing和雕刻板。两种类型的化学加工过程包括化学消隐,用于冲裁薄金属零件,和化学铣削,用于去除金属从选择或金属零件的整体区域。
超声波加工
在超声加工(),从工件材料移除与磨料粒子在高频振动水泥浆循环通过振动工具和工件之间缩小差距。生产工具,形状像腔,上下振荡约0.0005到0.0025英寸(0.013 - 0.062毫米)在19000到25000赫兹(每秒的周期数)。工具使磨料颗粒对工件表面的振动,从而去除材料。超声加工主要用于切割硬,脆的材料可以是电的导体或绝缘体。它还用于加工硬化钢、碳化物和半导体。
电子束加工
称为电子束加工技术(实证)是用来切割细孔和槽在任何材料密封在真空中使用一个集中的高速电子束。电子的动能,在惊人的工件,改变热量蒸发材料的微小颗粒。真空防止电子散射,因为与气体分子碰撞。循证医学是用来切割孔小到0.001英寸(0.025毫米)直径狭窄或插槽作为材料0.001英寸到0.250英寸(6.25毫米)厚。焊接也可以做非常细金属丝或小部件与电子束通过减少它的能量水平。
自动控制
已经取得了很大的进步在构建机器可以自动操作和控制。高度精确的单位,如伺服电机反馈设备,计算机已经应用于机床行业。然而,真正的自动机床可以加工部分反复加载地区没有操作员的帮助,启动机器,卸载部分。许多类型的机床和其他工业过程对数控装备,现在通常被称为数控。一个数控系统或设备控制一台机器的行为或过程通过直接插入电子数据。数据编码的数字,字母,符号,或单词,系统必须自动解释至少一部分的数据。
