还介绍了给泡沫做减法的「雕刻机」,讲到了数控坐标系的 2、3、4、5 轴…
处理相当复杂的曲面,比如下图这种罗马雕像,连鼻孔都能挖出来...有小可爱想看更多机械加工…这一篇就用车珠子的例子和超简单的几个动图,给你弄懂机械中对待金属的各种削铁如泥法~虽然有点硬核,但别担心,我们尽量写明白!
先车个珠子
以前老是听人开玩笑说「那谁谁,一言不合就车珠子」,这「车」字面上指的是「车削加工」,但常见的「车珠子」更准确应该叫做「铣(xǐ)珠子」...「铣」指的是机械中的「铣削加工」,动词。
录制者: 巧手匠心
下图才是真正的「车珠子」。车削的关键在于,是要让需要加工的工件旋转起来的,然后再让刀具贴近工件表面沿着直线移动往复抹除了,往复的距离越来越短,珠子就慢慢成形了…
录制者:来宾动漫神
来来来,进入车、铣、磨、刨的正文啦!
车削加工
车削,是工件先被卡盘固定在机床上,被电机一带动,就高速旋转了。有没有想到我们在《切片水果不止有老奶奶...还有能引起极大舒适的超多流水线呀!》里的削西瓜皮…
而这转速,可以按照我们对加工的要求去控制。控制着刀具往前走,这就是在工件表面「走刀」了。
录制者:This Old Tony
除了车外表面,如果使用「镗刀」的话(看下图的刀口朝向),还可以在工件已经有孔的地方,对内表面进行精加工~
录制者:This Old Tony
结合上两张图来看,我们大概就知道车削是用来处理曲面的了,得让它转起来嘛。
常见车刀
把车刀头处理成不同的形状,可以满足不同的加工要求,下面是更全些的基础车刀:
除了形状,另一个影响切削质量的就是车刀原材料了!最常见的车刀是用「高速钢」或「硬质合金」制成的,我们在《60 年过去了,全世界还这么造美工刀》介绍过~
现在市面上也广泛用的刀具,有一个是我们在《削肉如泥,但一砍就脆的陶瓷刀是怎么做出来的?》中介绍过的超耐磨「陶瓷刀具」;还有一个是我们在《钻石切割:只有我自己,才能切割和打磨我自己!》中介绍过的:过去是天然钻石的边角料涂覆了作刀具,后来直接用更物美价廉的「人造金刚石」涂覆做刀具。
有没有发现,全天下的制造都在相互关联...
铣削加工
说完了「车」,来看看「铣」~也还是用旋转的加工方式,只不过这回轮到铣刀在转了。
传统的铣削加工有两种相对运动方式(这个「传统」我们等下再解释...),一种就是像下图这样,被加工的工件固定不动,完全依靠铣刀坐上来自己旋转和平移。
录制者:DatronCNC
另一种如下图所示,铣刀孤芳自赏地做旋转运动,这次轮到工件自己动,去沿着前后、左右、上下这三个方向移动。山不来就我,我便去就山…这两种加工都能达到同样的铣削效果~
录制者:Glacern Machine Tools
常见铣刀
铣刀呢,其实是一种多刃的刀具,我们仔细看刀头:每一转的铣,每个刀刃都参与一次切削。这和单刃(就一个尖尖去怼工件)的车刀一比,铣刀的切削效率就高太多了。
不同形状的铣刀,完全胜任做各种平面、台阶面、凹槽、腔体等的加工。
刨削加工
刨削加工的工作原理一目了然,最简单的往返运动了。与车削、铣削相比生产效率极低...也正因为设备和工具结构简单,使用起来就非常方便,目前还在用于粗糙处理工件的表面。
录制者:Non Jicholson
磨削加工
磨削加工是用砂轮、砂带之类的磨具对工件表面进行切削加工的。还记得我们那个「切割钻石」中,人造金刚石一样可以涂覆在磨具表面上。在现今的加工中,磨削头已经可以很成熟地集成到数控机床的「加工中心」里了。
录制者:DMG MORI
数控机床
总算出现了「数控机床」!这个词似乎总是会和「汽车维修」、「挖掘机」之类的东西并列出现、惹人瞎联想...
首先认识下「普通机床」。看下图的那些像是方向盘的曲柄啊、左上角能扳动换转速的把手啊、右边还能转的小把手等等,这些在加工操作时,还要很大程度的依靠工人手动操作。这就好比是开手动挡的车,你不老练的话,车还会熄火,烦的很...
而「数控机床」呢,就是把这些操作全都变成了「自动挡车」。在实际加工前,你可以先用 CAD 软件在计算机上直接设计制图,再来一道 CAM 软件模拟整个加工过程。电脑上模拟着跑一遍都没问题了,就可以把编制好的加工程序导到下图这样的「数控机床」中了。装大象的有以下几个步骤:
安装工件;关好保护舱门;等它被自动加工;拿走你设计的零件...光是做到自动的加工,还真不算什么...数控机床还可以加上「刀库」,升级成更高效和酷炫的「加工中心」!
加工中心
首先在整个加工过程中,工件是会一直固定在夹具上的,这样一来加工的基点不会转移(坐标系不乱)。在削铁如泥的时候,几十种刀具任你自由切换。一会儿车削、一会儿铣削、一会儿再磨削...换刀也完全不会影响到加工精度,怎么高效怎么来,想想都刺激!
加工中心的刀库与换刀过程
录制者:Ingo Klein
看了半天全都是简单造型,最后来看一个过瘾的全金属头盔,无疑是炫技了...这个头盔的加工就用到了「5轴铣削加工」(这就是不传统的铣削加工了),工件和铣刀的运动方式都超级灵活,简直是精雕细琢...
录制者:DAISHIN SEIKI RYOSUKE OMACHI
等等!小编还有话说
我大学金工实习的时候,前排同学在车床上夹紧了工件后,忘记把紧固卡盘的小工具取下来...然后一开机,那个车床转速得多大啊你想,小工具直接朝我激射而来...我是听到 duang 的巨响,都快吓尿了...赶紧关机去看情况,我操作的车床前面铁板...已经被砸出个一个大凹坑...这角度要是再偏一些凹的就是我脑袋了...
现在的「创客文化」也很流行,DIY 爱好者们也都有机会直接在机械设备上操作,我还是要不厌其烦的安全提示下!小心驶得万年船,严谨 = 安全!「削铁如泥」的舒爽动图背后,请一定不要忘记机械加工的安全风险,加工不规范,亲人两行泪!
开机之前,多复习几遍加工流程,佩戴好护目镜,扎结实长头发,再想一次加工流程!然后也注意看看边上有没有看着就不靠谱的坑货,离 ta 远一点...
最后来一个危险动作,请勿模仿的思考题:下图中的卓别林,体现了哪种加工方式?(误)
电影《摩登时代》中的表演
来源:网络
声明:所转载文章并不代表本号赞同其观点和对其真实性负责。因转载众多,无法确认真正原始作者,故仅标明转载来源。如涉及作品版权问题,请及时联系我们,我们将删除内容以保证您的权益,谢谢!