仿形機床工作原理

仿形機床的工作原理有直接作用式(如機械仿形)和隨動作用式（如液壓仿形、電仿形、電液仿形和光電仿形等）兩種。①直接作用式仿形原理(圖1)是：把仿形觸頭與刀具(圖中為銑刀)剛性相聯(lián),彈簧力或重錘使仿形觸頭與樣板保持接觸。機床工作臺縱向移動時，樣板曲面就將力傳遞至仿形觸頭，使刀具執(zhí)行仿形運動。這種控制形式的缺點是樣板上承受壓力大，仿形精度不高。②隨動作用式仿形原理是把樣板給仿形觸頭的位移信號轉(zhuǎn)換成電信號（電壓）或液壓信號（壓力差），經(jīng)功率放大后驅(qū)動機床執(zhí)行部件。驅(qū)動元件可以是直流電機、油缸或油馬達等。采用這種控制方式的樣板和觸頭承受壓力較小。圖2是車床的液壓隨動作用式仿形裝置。隨動閥接受樣板和觸頭的位移信號后，通過液壓油路作用于油缸活塞，使車刀執(zhí)行仿形運動 。

1578年，法國的J.貝松首次用仿形法加工木制裝飾品和螺紋。此后機械仿形的機床隨之出現(xiàn)，至19世紀(jì)得到推廣。20世紀(jì)初出現(xiàn)了帶電氣機械隨動系統(tǒng)的仿形機床。1923年開始生產(chǎn)電接觸仿形銑床。30年代，瑞士、德國和美國等相繼生產(chǎn)了液壓仿形裝置，后經(jīng)一系列改進。到50年代,液壓仿形機床增加很快。70年代以后,由于電子技術(shù)和數(shù)字控制機床發(fā)展較快，仿形機床逐步減少。

如配以機床上下料裝置，仿形機床可實現(xiàn)單機自動化或納入自動生產(chǎn)線中。某些通用機床附裝仿形裝置后也可實現(xiàn)仿形加工。仿形運動可分為平面仿形和立體仿形等。仿形機床的加工精度因切削用量不同而異，一般在±0.1～±0.03毫米范圍內(nèi),表面粗糙度一般為Ra5～1.25微米。如圖1所示。

仿形機床包括仿形車床、仿形銑床和仿形刨床等。此外還有專用仿形機床，如葉片仿形銑床、模具仿形銑床和螺旋槳仿形銑床等。仿形運動有平面仿形和立體仿形等。

產(chǎn)品簡介

自動機床是為了提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時改善勞動條件，在汽車拖拉機和家用電器等大批量零件生產(chǎn)過程中，廣泛采用了組合機床，凸輪控制的多刀多工位機床和專用的自動生產(chǎn)線，這樣的設(shè)備第一次投資費用大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，改性困難。如果采用仿形機床，還需要制造靠模，生產(chǎn)時間長，精度也受影響。

隨列車荷載反復(fù)作用，碎石道床產(chǎn)生的非正常變形，主要包括道床永久變形（參見道床變形）、道床臟污、道砟粉化、道砟坍塌、道床翻漿及道床板結(jié)等。

道床臟污由道砟粉化、軌枕磨損物、道床表面滲入物、路基滲入物及不良級配等產(chǎn)生。道床臟污對軌道工作性能有較大影響，如降低道床的的抗剪強度，影響道床的承載能力；降低道床的彈性；降低道床的排水性能和抗凍性能。同時，道床臟污還會引發(fā)其他相關(guān)的道床病害，如板結(jié)和翻漿等。道床臟污的程度以粒徑小于正常級配中最小粒徑的顆粒含量的比例來衡量，稱之為臟污率，又有重量臟污率和體積臟污率之分。當(dāng)?shù)来仓亓颗K污率達到30%～40%或道床中孔隙率小于3%～5%時，一般就須進行道床清篩。道床臟污成分中，尤其以粒徑小于0.1mm的細(xì)顆粒危害最大，當(dāng)粒徑小于0.1mm的臟污物重量比大于5%時，要求對道床進行清篩。

道砟粉化因道碴間接觸壓力較大而道碴強度相對不足而引起，在諸如鋼軌接頭等具有較大動力作用的部位尤其突出，研究資料表明，道砟間的平均接觸應(yīng)力高達1680MPa，應(yīng)力不均勻系數(shù)約為1.6，而石灰?guī)r道砟的抗壓強度依其風(fēng)化程度約為290～3370MPa，可見道砟的強度不足。這樣，在列車經(jīng)過時，在巨大接觸應(yīng)力條件下，由于道砟顆粒間擠壓和磨損作用，可造成道砟被壓碎或棱角破損，從而出現(xiàn)石砟粉化。

道砟坍塌因道砟棱角被磨損，道砟由最初的多棱角塊體逐漸變得表面光滑，因而道砟間的摩擦系數(shù)降低，在列車振動荷載的作用下，道砟顆粒難以保持其相對位置而出現(xiàn)大量的滑動或滾動，使堆積成道床的道砟出現(xiàn)坍塌。在鋼軌接頭等具有較大振動的處所尤其容易發(fā)生道砟坍塌。

道床翻漿為道床的常見病害之一，因翻漿和冒泥一般同時出現(xiàn)，故常稱作翻漿冒泥。道床翻漿的根源在于道床臟污所引起的排水嚴(yán)重不暢，其發(fā)生地段一般與下部路基無關(guān)，通常不浸入路基，但也常有因路基翻漿而上升至道床內(nèi)而引起道床翻漿的情況。道床中翻出的泥漿比路基土的顏色要深，雨季時道床翻漿較嚴(yán)重，雨季過后不再發(fā)生或明顯輕微。

道床板結(jié)因嚴(yán)重道床臟污引起排水不暢，石灰?guī)r道砟粉化物溶于水中結(jié)成硬塊，或因道砟被泥漿固結(jié)成干硬整塊，就容易造成道床板結(jié)。道床板結(jié)后逐漸失去彈性，引起軌道剛度急劇增加，當(dāng)列車經(jīng)過時會產(chǎn)生較大的動力作用，從而加劇列車走行部和軌道部件的破損，縮短設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重時危及行車安全。道床板結(jié)在研究工作中一般以實測的道床彈性（道床系數(shù)）損失加以衡量，但較為費事，在實際工作中，常以道床的板結(jié)厚度加以衡量。用板結(jié)厚度占道床總厚度的比例來表示道床的板結(jié)程度。

道床作業(yè)目標(biāo)

1．整理線路養(yǎng)護維修過程中擾動的道床。

2．整理清篩道床和更換軌枕等作業(yè)后破壞外形的道床。

3．均勻線路清篩、起道后道床局部不足及補充道砟卸車后道床不均。

4．平整線路上存在不規(guī)整的道床。

道床作業(yè)條件

1．天窗點內(nèi)作業(yè)，按規(guī)定設(shè)好防護。

2．帶班人不低于高級工。

道床作業(yè)程序

1．作業(yè)準(zhǔn)備

(1)根據(jù)工作量凋查情況，準(zhǔn)備鋼鍬、鐵耙、大叉等工具。并檢查狀態(tài)是否良好。

(2)現(xiàn)場布燈：夜間施工現(xiàn)場必須配備足夠的照明設(shè)備，施T作業(yè)前將燈布置完畢；檢查照明設(shè)備的開關(guān)、插頭、電線和發(fā)電機連接正常、無破損。并要有專人看管。

2．設(shè)置防護

根據(jù)作業(yè)條件．按規(guī)定設(shè)置作業(yè)防護。

3．均勻道砟

用石砟叉、拾筐或用單軌小車運送。將石砟均勻分布在缺少石砟的地段．調(diào)整道床的余缺，使前后斷面均勻。

4．回填道砟

(1)用大叉收回道床邊石砟填充道心，或用收砟機配合人工收回石砟。

(2)將扒出的道砟回填，均勻平整。

(3)收回石砟后．用石砟耙在道床面整形。

5．平整道床

將散落在路肩上的道砟收集在道床肩上．根據(jù)道砟多少調(diào)整道床寬度．將道床肩整理好。然后按標(biāo)準(zhǔn)坡度整理道床邊坡，達到坡腳整齊一致。

6．夯實拍平

使用手工夯拍器，石砟耙或夯拍機，夯實拍平。

7．整理回檢

將鋼軌底、零配件和軌枕上的砂土清掃干凈。全面檢查、找細(xì)。

8．撤除防護

(1)作業(yè)完畢后，作業(yè)負(fù)責(zé)人通知現(xiàn)場防護員撤除作業(yè)防護。

(2)人員、工具、機具、料具全部撤出封閉網(wǎng)外，或軌道車回站到達安全地點后。作業(yè)負(fù)責(zé)人通知駐臺（站）聯(lián)絡(luò)員消記，開通線路。

道床作業(yè)要求

1．回填道砟時，對散落在路肩上和側(cè)溝內(nèi)的石砟．應(yīng)及時收集上道。

2．整理道床，要求道床坡面及坡腳做到平順．目視整齊。

3．使用手工機械夯拍時，要一夯壓半夯，將軌枕盒、道床肩及邊坡的道砟全部拍平夯實。

4．使用夯拍機作業(yè)時要先將夯拍機距鋼軌距離調(diào)好，準(zhǔn)備好易損件，擰緊各部螺絲。要先開機試驗，調(diào)整好轉(zhuǎn)動方向。在走行夯拍中，要注意觀察機械運行和夯拍情況。邊坡拍板下部遺漏未拍部分和枕盒道床，應(yīng)用手工拍平夯實。

道床技術(shù)要求

1．整理后的道床頂面寬度及邊坡坡度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求。

2．整理后的道床應(yīng)達到飽滿、均勻、堅實，坡面、坡腳整齊．無雜草。

3．無縫線路道床砟肩堆高150mm。

4．道床頂面低于軌枕頂面20～30mm，Ⅲ型混凝土枕枕下中部道床不掏空，但要求保持疏松．道床邊坡1：1.75。

道床作業(yè)安全

1．作業(yè)時所有職工均應(yīng)按規(guī)定使用勞動保護用品。

2．使用的工（機）具必須按要求用反光漆（模）進行編號．以防止侵限或遺留在線路上。

3．作業(yè)距離不應(yīng)大于50m，宜逐段向前推進。

4．在電氣化區(qū)段作業(yè)時，作業(yè)工具距離接觸網(wǎng)不少于2m。

5．線路上行駛工程車時要按規(guī)定距離及時攜帶工具下道避車。

6．夜間照明不足時禁止作業(yè)。 2100433B