仿形机床工作原理

仿形机床的工作原理有直接作用式(如机械仿形)和随动作用式（如液压仿形、电仿形、电液仿形和光电仿形等）两种。①直接作用式仿形原理(图1)是：把仿形触头与刀具(图中为铣刀)刚性相联,弹簧力或重锤使仿形触头与样板保持接触。机床工作台纵向移动时，样板曲面就将力传递至仿形触头，使刀具执行仿形运动。这种控制形式的缺点是样板上承受压力大，仿形精度不高。②随动作用式仿形原理是把样板给仿形触头的位移信号转换成电信号（电压）或液压信号（压力差），经功率放大后驱动机床执行部件。驱动元件可以是直流电机、油缸或油马达等。采用这种控制方式的样板和触头承受压力较小。图2是车床的液压随动作用式仿形装置。随动阀接受样板和触头的位移信号后，通过液压油路作用于油缸活塞，使车刀执行仿形运动 。

1578年，法国的J.贝松首次用仿形法加工木制装饰品和螺纹。此后机械仿形的机床随之出现，至19世纪得到推广。20世纪初出现了带电气机械随动系统的仿形机床。1923年开始生产电接触仿形铣床。30年代，瑞士、德国和美国等相继生产了液压仿形装置，后经一系列改进。到50年代,液压仿形机床增加很快。70年代以后,由于电子技术和数字控制机床发展较快，仿形机床逐步减少。

如配以机床上下料装置，仿形机床可实现单机自动化或纳入自动生产线中。某些通用机床附装仿形装置后也可实现仿形加工。仿形运动可分为平面仿形和立体仿形等。仿形机床的加工精度因切削用量不同而异，一般在±0.1～±0.03毫米范围内,表面粗糙度一般为Ra5～1.25微米。如图1所示。

仿形机床包括仿形车床、仿形铣床和仿形刨床等。此外还有专用仿形机床，如叶片仿形铣床、模具仿形铣床和螺旋桨仿形铣床等。仿形运动有平面仿形和立体仿形等。

产品简介

自动机床是为了提高劳动生产率和产品质量，同时改善劳动条件，在汽车拖拉机和家用电器等大批量零件生产过程中，广泛采用了组合机床，凸轮控制的多刀多工位机床和专用的自动生产线，这样的设备第一次投资费用大，生产准备周期长，改性困难。如果采用仿形机床，还需要制造靠模，生产时间长，精度也受影响。

随列车荷载反复作用，碎石道床产生的非正常变形，主要包括道床永久变形（参见道床变形）、道床脏污、道砟粉化、道砟坍塌、道床翻浆及道床板结等。

道床脏污由道砟粉化、轨枕磨损物、道床表面渗入物、路基渗入物及不良级配等产生。道床脏污对轨道工作性能有较大影响，如降低道床的的抗剪强度，影响道床的承载能力；降低道床的弹性；降低道床的排水性能和抗冻性能。同时，道床脏污还会引发其他相关的道床病害，如板结和翻浆等。道床脏污的程度以粒径小于正常级配中最小粒径的颗粒含量的比例来衡量，称之为脏污率，又有重量脏污率和体积脏污率之分。当道床重量脏污率达到30%～40%或道床中孔隙率小于3%～5%时，一般就须进行道床清筛。道床脏污成分中，尤其以粒径小于0.1mm的细颗粒危害最大，当粒径小于0.1mm的脏污物重量比大于5%时，要求对道床进行清筛。

道砟粉化因道碴间接触压力较大而道碴强度相对不足而引起，在诸如钢轨接头等具有较大动力作用的部位尤其突出，研究资料表明，道砟间的平均接触应力高达1680MPa，应力不均匀系数约为1.6，而石灰岩道砟的抗压强度依其风化程度约为290～3370MPa，可见道砟的强度不足。这样，在列车经过时，在巨大接触应力条件下，由于道砟颗粒间挤压和磨损作用，可造成道砟被压碎或棱角破损，从而出现石砟粉化。

道砟坍塌因道砟棱角被磨损，道砟由最初的多棱角块体逐渐变得表面光滑，因而道砟间的摩擦系数降低，在列车振动荷载的作用下，道砟颗粒难以保持其相对位置而出现大量的滑动或滚动，使堆积成道床的道砟出现坍塌。在钢轨接头等具有较大振动的处所尤其容易发生道砟坍塌。

道床翻浆为道床的常见病害之一，因翻浆和冒泥一般同时出现，故常称作翻浆冒泥。道床翻浆的根源在于道床脏污所引起的排水严重不畅，其发生地段一般与下部路基无关，通常不浸入路基，但也常有因路基翻浆而上升至道床内而引起道床翻浆的情况。道床中翻出的泥浆比路基土的颜色要深，雨季时道床翻浆较严重，雨季过后不再发生或明显轻微。

道床板结因严重道床脏污引起排水不畅，石灰岩道砟粉化物溶于水中结成硬块，或因道砟被泥浆固结成干硬整块，就容易造成道床板结。道床板结后逐渐失去弹性，引起轨道刚度急剧增加，当列车经过时会产生较大的动力作用，从而加剧列车走行部和轨道部件的破损，缩短设备的使用寿命，严重时危及行车安全。道床板结在研究工作中一般以实测的道床弹性（道床系数）损失加以衡量，但较为费事，在实际工作中，常以道床的板结厚度加以衡量。用板结厚度占道床总厚度的比例来表示道床的板结程度。

道床作业目标

1．整理线路养护维修过程中扰动的道床。

2．整理清筛道床和更换轨枕等作业后破坏外形的道床。

3．均匀线路清筛、起道后道床局部不足及补充道砟卸车后道床不均。

4．平整线路上存在不规整的道床。

道床作业条件

1．天窗点内作业，按规定设好防护。

2．带班人不低于高级工。

道床作业程序

1．作业准备

(1)根据工作量凋查情况，准备钢锹、铁耙、大叉等工具。并检查状态是否良好。

(2)现场布灯：夜间施工现场必须配备足够的照明设备，施T作业前将灯布置完毕；检查照明设备的开关、插头、电线和发电机连接正常、无破损。并要有专人看管。

2．设置防护

根据作业条件．按规定设置作业防护。

3．均匀道砟

用石砟叉、拾筐或用单轨小车运送。将石砟均匀分布在缺少石砟的地段．调整道床的余缺，使前后断面均匀。

4．回填道砟

(1)用大叉收回道床边石砟填充道心，或用收砟机配合人工收回石砟。

(2)将扒出的道砟回填，均匀平整。

(3)收回石砟后．用石砟耙在道床面整形。

5．平整道床

将散落在路肩上的道砟收集在道床肩上．根据道砟多少调整道床宽度．将道床肩整理好。然后按标准坡度整理道床边坡，达到坡脚整齐一致。

6．夯实拍平

使用手工夯拍器，石砟耙或夯拍机，夯实拍平。

7．整理回检

将钢轨底、零配件和轨枕上的砂土清扫干净。全面检查、找细。

8．撤除防护

(1)作业完毕后，作业负责人通知现场防护员撤除作业防护。

(2)人员、工具、机具、料具全部撤出封闭网外，或轨道车回站到达安全地点后。作业负责人通知驻台（站）联络员消记，开通线路。

道床作业要求

1．回填道砟时，对散落在路肩上和侧沟内的石砟．应及时收集上道。

2．整理道床，要求道床坡面及坡脚做到平顺．目视整齐。

3．使用手工机械夯拍时，要一夯压半夯，将轨枕盒、道床肩及边坡的道砟全部拍平夯实。

4．使用夯拍机作业时要先将夯拍机距钢轨距离调好，准备好易损件，拧紧各部螺丝。要先开机试验，调整好转动方向。在走行夯拍中，要注意观察机械运行和夯拍情况。边坡拍板下部遗漏未拍部分和枕盒道床，应用手工拍平夯实。

道床技术要求

1．整理后的道床顶面宽度及边坡坡度应符合有关规定要求。

2．整理后的道床应达到饱满、均匀、坚实，坡面、坡脚整齐．无杂草。

3．无缝线路道床砟肩堆高150mm。

4．道床顶面低于轨枕顶面20～30mm，Ⅲ型混凝土枕枕下中部道床不掏空，但要求保持疏松．道床边坡1：1.75。

道床作业安全

1．作业时所有职工均应按规定使用劳动保护用品。

2．使用的工（机）具必须按要求用反光漆（模）进行编号．以防止侵限或遗留在线路上。

3．作业距离不应大于50m，宜逐段向前推进。

4．在电气化区段作业时，作业工具距离接触网不少于2m。

5．线路上行驶工程车时要按规定距离及时携带工具下道避车。

6．夜间照明不足时禁止作业。 2100433B