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第四章 金属切削机床

第一节 机床概论(上)

把用来制造机器零件的设备通称为“金属切削机床”，简称为“机床”。 机床是加工机械零件的设备，称为工作母机或工具机。而金属切削机床是用切削、特种加工等方法加工工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。由此可见，金属切削机床是加工机器零件的主要设备。一般金属切削机床约占机械行业所有技术装备总台数的60%—80%。

一、机床的技术经济指标

衡量一台机床的质量是多方面的，但主要是要求工艺性好、系列化、通用化、标难化程度高，结构简单，重量轻，工作可靠，生产率高等。这些要求组成了机床的技术经济指标，具体指标如下。

(一) 工艺的范围

工艺的范围是指机床适应不同生产要求的能力。

一台通用机床可以完成一定尺寸范围内各种零件多工序加工，通用机床工艺的可能性较宽，在同一机床上要完成多种多样工作，还要适应不同使用部门的需要，因而结构相对复杂，适用于单件小批生产。

专用机床只能完成一个或几个零件的特定工序，其工艺范围主要是根据用户的实际需要、工件的特点和生产批量等决定。专用机床多用于大批量生产，是针对特定工序设计的，故其工艺的可能性较窄，但这样可以提高生产率，保证加工质量，简化机床结构，降低机床成本。

(二) 加工精度和表面粗糙度

只有高精度机床才可能加工出尺寸精度、形状精度、位置精度高，表面粗糙度参数值小的零件。当然，精度高的机床其制造成本必然高。

(三) 生产率

Q—单位时间内机床生产产品的数量。

(四) 系列化、通用化、标准化程度

品种系列化是部件通用化和零件标准化的基础;部件通用化和零件标准化又反过来推动和促进品种系列化的工作。

(五) 机床的寿命。

(六)机床的效率

指消耗于切削的有效功率与机床输入功率之比。两者差值即为损失，该损失转化为热量。若损失过大，不仅浪费能源，而且将使机床产生较大热变形，影响加工精度。

二、机床的运动与传动

(一) 机床的运动

概括地讲，一切机床上加工的共性就是把刀具和工件安装在机床上，由机床产生刀具和工件间的相对运动，从而切削出合乎要求的零件。

工作运动(重点)

要进行切削，刀具与工件必须有相对运动，就是工作运动(亦称切削运动)。

分为：主运动和进给运动。

主运动是形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动：如车削工件时，工件的旋转;钻削、铣削和磨削时刀具的旋转;牛头刨床刨削时刀具的直线运动。

进给运动是使工件的多余材料不断被去除的工作运动。如车削外圆时，刀具沿工件轴向的直线移动;牛头刨床刨平面时，工件横向的直线运动。

切削过程中主运动只有一个，进给运动可以多个。

主运动和进给运动可以由刀具和工件分别完成，也可以由刀具单独完成。

(二) 机床的传动

1.定义：

机床的传动机构指的是传递运动和动力的机构，简称机床的传动。

2.分类：

按传动速度调节变化特点将传动分为有级传动和无级传动。

三、机床的分类

(一) 按机床加工性质和所用刀具分类

我国将机床分为十一大类，它们是：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床。每一类机床划分为若干组，每个组又划分为若干系列。

(二) 按机床工作精度分类

1.普通机床。指的是普通级别的机床，包括：普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等。

2.精密机床。主要包括：磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床。

3.高精度机床。主要包括：坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床。

(三) 按机床加工工件尺寸的大小和机床自身重量分类

1、 仪表机床。

2、 中、小型机床。

3、 大型机床。

4、 重型机床。

5、 特重型机床。

(四) 按机床通用性分类

1.通用机床(万能机床)。这类机床的加工范围广泛，可以加工多种零件的不同工序。由于其通用性范围较广，它的结构往往比较复杂。适用于单件、小批生产。例如，普通车床、卧式镗床、万能升降台铣床等均属于通用机床。

2.专门化机床(专门机床)。这类机床专门用于加工不同尺寸的一类或几类零件的某一特定工序，如精密丝杠车床，凸轮轴车床，曲轴、连杆轴颈车床等都属于专门化机床，它适用于成批大量生产场合。

3.专用机床。专门用以加工某一种零件的特定工序的机床称为专用机床。专用机床加工范围小，被加工零件稍有一点变动就不能适应。结构较通用机床简单，但生产率高，机床自动化程度往往也比较高。所以，专用机床一般在成批大量生产中选用。

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