機(jī)床的定義

機(jī)床是對金屬或其他材料的坯料或工件進(jìn)行加工，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)器。

機(jī)械產(chǎn)品的零件通常都是用機(jī)床加工出來的。機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器，也是能制造機(jī)床本身的機(jī)器，這是機(jī)床區(qū)別于其他機(jī)器的主要特點(diǎn)，故機(jī)床又稱為工作母機(jī)或工具機(jī)。

機(jī)床的分類

金屬切削機(jī)床可按不同的分類方法劃分為多種類型。

按加工方式或加工對象可分為車床、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。每類中又按其結(jié)構(gòu)或加工對象分為若干組，每組中又分為若干型。

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；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；按自動化程度可分為手動操作機(jī)床、半自動機(jī)床和自動機(jī)床；按機(jī)床的自動控制方式，可分為仿形機(jī)床、程序控制機(jī)床、數(shù)字控制機(jī)床、適應(yīng)控制機(jī)床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)；按機(jī)床的適用范圍，又可分為通用、專門化和機(jī)床。

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)計的部件組成的自動或半自動機(jī)床，稱為組合機(jī)床。

對一種或幾種零件的加工，按工序先后安排一系列機(jī)床，并配以自動上下料裝置和機(jī)床與機(jī)床間的工件自動傳遞裝置，這樣組成的一列機(jī)床群稱為切削加工自動生產(chǎn)線。柔性制造系統(tǒng)是由一組數(shù)字控制機(jī)床和其他自動化工藝裝備組成的，用電子計算機(jī)控制，可自動地加工有不同工序的工件，能適應(yīng)多品種生產(chǎn)。

機(jī)床的工作

機(jī)床的切削加工是由刀具與工件之間的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的，其運(yùn)動可分為表面形成運(yùn)動和輔助運(yùn)動兩類。

表面形成運(yùn)動是使工件獲得所要求的表面形狀和尺寸的運(yùn)動，它包括主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動和切入運(yùn)動。主運(yùn)動是從工件毛坯上剝離多余材料時起主要作用的運(yùn)動，它可以是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（如車削）、直線運(yùn)動（如在龍門刨床上刨削），也可以是刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（如銑削和鉆削）或直線運(yùn)動（如插削和拉削）；進(jìn)給運(yùn)動是刀具和工件待加工部分相向移動，使切削得以繼續(xù)進(jìn)行的運(yùn)動，如車削外圓時刀架溜板沿機(jī)床導(dǎo)軌的移動等；切入運(yùn)動是使刀具切入工件表面一定深度的運(yùn)動，其作用是在每一切削行程中從工件表面切去一定厚度的材料，如車削外圓時小刀架的橫向切入運(yùn)動。

輔助運(yùn)動主要包括刀具或工件的快速趨近和退出、機(jī)床部件位置的調(diào)整、工件分度、刀架轉(zhuǎn)位、送夾料，啟動、變速、換向、停止和自動換刀等運(yùn)動。

各類機(jī)床通常由下列基本部分組成：支承部件，用于安裝和支承其他部件和工件，承受其重量和切削力，如床身和立柱等；變速機(jī)構(gòu)，用于改變主運(yùn)動的速度；進(jìn)給機(jī)構(gòu)，用于改變進(jìn)給量；主軸箱用以安裝機(jī)床主軸；刀架、刀庫；控制和操縱系統(tǒng)；潤滑系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)。

機(jī)床的發(fā)展

公元前二千多年出現(xiàn)的樹木車床是機(jī)床zui早的雛形。工作時，腳踏繩索下端的套圈，利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動旋轉(zhuǎn)，手拿貝殼或石片等作為刀具，沿板條移動工具切削工件。中世紀(jì)的彈性桿棒車床運(yùn)用的仍是這一原理。文章內(nèi)部廣告$

十五世紀(jì)由于制造鐘表和武器的需要，出現(xiàn)了鐘表匠用的螺紋車床和齒輪加工機(jī)床，以及水力驅(qū)動的炮筒鏜床。1500年左右，意大利人列奧納多·達(dá)芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機(jī)床和內(nèi)圓磨床的構(gòu)想草圖，其中已有曲柄、飛輪、項(xiàng)尖和軸承等新機(jī)構(gòu)。中國明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結(jié)構(gòu)，用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn)，加上沙子和水剖切玉石。

十八世紀(jì)的工業(yè)革命推動了機(jī)床的發(fā)展。1774年，英國人威爾金森發(fā)明了較精密的炮筒鏜床。次年，他用這臺炮筒鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機(jī)的要求。為了鏜制更大的汽缸，他又于1776年制造了一臺水輪驅(qū)動的汽缸鏜床，促進(jìn)了蒸汽機(jī)的發(fā)展。從此，機(jī)床開始用蒸汽機(jī)通過天軸驅(qū)動。

1797年，英國人莫茲利創(chuàng)制成的車床由絲杠傳動刀架，能實(shí)現(xiàn)機(jī)動進(jìn)給和車削螺紋，這是機(jī)床結(jié)構(gòu)的一次重大變革。莫茲利也因此被稱為“英國機(jī)床工業(yè)之父”。

19世紀(jì)，由于紡織、動力、交通運(yùn)輸機(jī)械和軍火生產(chǎn)的推動，各種類型的機(jī)床相繼出現(xiàn)。1817年，英國人羅伯茨創(chuàng)制龍門刨床；1818年美國人惠特尼制成臥式銑床；1876年，美國制成外圓磨床；1835和1897年又先后發(fā)明滾齒機(jī)和插齒機(jī)。

隨著電動機(jī)的發(fā)明，機(jī)床開始先采用電動機(jī)集中驅(qū)動，后又廣泛使用單獨(dú)電動機(jī)驅(qū)動。二十世紀(jì)初，為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工工具，相繼創(chuàng)制出坐標(biāo)鏜床和螺紋磨床。同時為了適應(yīng)汽車和軸承等工業(yè)大量生產(chǎn)的需要，又研制出各種自動機(jī)床、仿形機(jī)床、組合機(jī)床和自動生產(chǎn)線。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，美國于1952年研制成*臺數(shù)字控制機(jī)床；1958年研制成能自動更換刀具，以進(jìn)行多工序加工的加工中心。從此，隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使機(jī)床在驅(qū)動方式、控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)功能等方面都發(fā)生顯著的變革。