機(jī)床是指制造機(jī)器的機(jī)器,亦稱(chēng)工作母機(jī)或工具機(jī),習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)床。一般分為金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床和木工機(jī)床等,F(xiàn)代機(jī)械制造中加工機(jī)械零件的方法很多:除切削加工外,還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等,但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件,一般都需在機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行最終加工。機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。
車(chē)床是主要用車(chē)刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車(chē)削加工的機(jī)床。在車(chē)床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車(chē)床主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件,是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類(lèi)機(jī)床。
1、普通機(jī)床:包括普通車(chē)床、鉆床、鏜床、銑床、刨插床等;
2、精密機(jī)床:包括磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床和其他各種精密機(jī)床;
3、高精度機(jī)床:包括坐標(biāo)鏜床、齒輪磨床、螺紋磨床、高精度滾齒機(jī)、高精度刻線機(jī)和其他高精度機(jī)床等;
4、數(shù)控機(jī)床:數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱(chēng);
5、按工件大小和機(jī)床重量可分為儀表機(jī)床、中小型機(jī)床、大型機(jī)床、重型機(jī)床和超重型機(jī)床;
6、按加工精度可分為普通精度機(jī)床、精密機(jī)床和高精度機(jī)床;
7、按自動(dòng)化程度可分為手動(dòng)操作機(jī)床、半自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床;
8、按機(jī)床的控制方式,可分為仿形機(jī)床、程序控制機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、適應(yīng)控制機(jī)床、加工中心和柔性制造系統(tǒng);
9、按加工方式或加工對(duì)象可分為車(chē)床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、花鍵加工機(jī)床、銑床、刨床、插床、拉床、特種加工機(jī)床、鋸床和刻線機(jī)等。每類(lèi)中又按其結(jié)構(gòu)或加工對(duì)象分為若干組,每組中又分為若干型;
10、按機(jī)床的適用范圍,又可分為通用、專(zhuān)門(mén)化和專(zhuān)用機(jī)床。
專(zhuān)用機(jī)床中有一種以標(biāo)準(zhǔn)的通用部件為基礎(chǔ),配以少量按工件特定形狀或加工工藝設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件組成的自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床,稱(chēng)為組合機(jī)床。
對(duì)一種或幾種零件的加工,按工序先后安排一系列機(jī)床,并配以自動(dòng)上下料裝置和機(jī)床與機(jī)床間的工件自動(dòng)傳遞裝置,這樣組成的一列機(jī)床群稱(chēng)為切削加工自動(dòng)生產(chǎn)線。
柔性制造系統(tǒng)是由一組數(shù)字控制機(jī)床和其他自動(dòng)化工藝裝備組成的,用電子計(jì)算機(jī)控制,可自動(dòng)地加工有不同工序的工件,能適應(yīng)多品種生產(chǎn)。
車(chē)床的分類(lèi)車(chē)床依用途和功能區(qū)分為多種類(lèi)型。
普通車(chē)床的加工對(duì)象廣,主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大,能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車(chē)床主要由工人手工操作,生產(chǎn)效率低,適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車(chē)間。
轉(zhuǎn)塔車(chē)床和回轉(zhuǎn)車(chē)床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用于成批生產(chǎn)。
自動(dòng)車(chē)床能按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工,能自動(dòng)上下料,重復(fù)加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產(chǎn)。
多刀半自動(dòng)車(chē)床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車(chē)床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤(pán)、環(huán)和軸類(lèi)工件,其生產(chǎn)率比普通車(chē)床提高3~5倍。
仿形車(chē)床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動(dòng)完成工件的加工循環(huán),適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn),生產(chǎn)率比普通車(chē)床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤(pán)式、立式等類(lèi)型。
立式車(chē)床的主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,刀架在橫梁或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車(chē)床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類(lèi)。
鏟齒車(chē)床在車(chē)削的同時(shí),刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng),用于鏟車(chē)銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小砂輪鏟磨齒面。
專(zhuān)門(mén)車(chē)床是用于加工某類(lèi)工件的特定表面的車(chē)床,如曲軸車(chē)床、凸輪軸車(chē)床、車(chē)輪車(chē)床、車(chē)軸車(chē)床、軋輥車(chē)床和鋼錠車(chē)床等。
聯(lián)合車(chē)床主要用于車(chē)削加工,但附加一些特殊部件和附件后,還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工,具有“一機(jī)多能”的特點(diǎn),適用于工程車(chē)、船舶或移動(dòng)修理站上的修配工作。
鏜床
工廠手工業(yè)雖然是相對(duì)落后的,但是它卻訓(xùn)練和造就了許許多多的技工,他們盡管不是專(zhuān)門(mén)制造機(jī)器的行家里手,但他們卻能制造各種各樣的手工器具,例如刀、鋸、針、鉆、錐、磨以及軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪類(lèi)、床架類(lèi)等等,其實(shí)機(jī)器就是由這些零部件組裝而成的。
銑床
銑床系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng),工件(和)銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽,也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復(fù)雜的型面,效率較刨床高,在機(jī)械制造和修理部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。
刨床
在發(fā)明過(guò)程中,許多事情往往是相輔相承、環(huán)環(huán)相扣的:為了制造蒸汽機(jī),需要鏜床相助;蒸汽機(jī)發(fā)明發(fā)后,從工藝要求上又開(kāi)始呼喚龍門(mén)刨床了?梢哉f(shuō),正是蒸汽機(jī)的發(fā)明,導(dǎo)致了“工作母機(jī)”從鏜床、車(chē)床向龍門(mén)刨床的設(shè)計(jì)發(fā)展。其實(shí),刨床就是一種刨金屬的“刨子”。此后,由于工具的改進(jìn)、電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn),龍門(mén)刨床一方面朝高速切割、高精度方向發(fā)展,另一方面朝大型化方向發(fā)展。
磨床
磨削是人類(lèi)自古以來(lái)就知道的一種古老技術(shù),舊石器時(shí)代,磨制石器用的就是這種技術(shù)。以后,隨著金屬器具的使用,促進(jìn)了研磨技術(shù)的發(fā)展。但是,設(shè)計(jì)出名副其實(shí)的磨削機(jī)械還是近代的事情,即使在19世紀(jì)初期,人們依然是通過(guò)旋轉(zhuǎn)天然磨石,讓它接觸加工物體進(jìn)行磨削加工的。
以后,由于軸承、導(dǎo)軌部分的進(jìn)一步改進(jìn),磨床的精度越來(lái)越高,并且向?qū)I(yè)化方向發(fā)展,出現(xiàn)了內(nèi)圓磨床、平面磨床、滾磨床、齒輪磨床、磨床等等。
鉆床
以后,各種鉆床接連出現(xiàn),有搖臂鉆床、備有自動(dòng)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的鉆床、能一次同時(shí)打多個(gè)孔的多軸鉆床等。由于工具材料和鉆頭的改進(jìn),加上采用了電動(dòng)機(jī),大型的高性能的鉆床終于制造出來(lái)了。
數(shù)控機(jī)床
是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱(chēng),是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件的控制單元,數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成,它是數(shù)控機(jī)床的大腦。
加工精度高,具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量;
可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng),能加工形狀復(fù)雜的零件;
加工零件改變時(shí),一般只需要更改數(shù)控程序,可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間;
機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產(chǎn)率高(一般為普通機(jī)床的3~5倍);
機(jī)床自動(dòng)化程度高,可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;
對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高,對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。
數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個(gè)部分組成:
主機(jī),是數(shù)控機(jī)床的主體,包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。它是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。
數(shù)控裝置,是數(shù)控機(jī)床的核心,包括硬件(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等)以及相應(yīng)的軟件,用于輸入數(shù)字化的零件程序,并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。
驅(qū)動(dòng)裝置,是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件,包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。它在數(shù)控裝置的控制下通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí),可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
輔助裝置,指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件,用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行,如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭,還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。
編程及其他附屬設(shè)備,可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。
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