機(jī)床 又名：machinetool

　　發(fā)展歷史

　　十五世紀(jì)的機(jī)床雛形，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。1501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、頂尖和軸承等新機(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)，加上沙子和水來剖切玉石。

　　工業(yè)革命導(dǎo)致了各種機(jī)床的產(chǎn)生和改進(jìn)。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（全名約翰·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1775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)通過曲軸驅(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（全名伊萊·惠特尼）制成臥式銑床；1876年，美國制成萬能外圓磨床；1835和1897年又先后發(fā)明滾齒機(jī)和插齒機(jī)。

　　工業(yè)技術(shù)發(fā)展的中心，從十九世紀(jì)起就悄悄從英國移向美國。在把英國的技術(shù)聲望奪過去的人中，惠特尼堪稱佼佼者?；萏啬崧敺f過人，具有遠(yuǎn)見卓識，他率先研究出了作為大規(guī)模生產(chǎn)的可更換部件的系統(tǒng)。至今還很活躍的惠特尼工程公司，早在19世紀(jì)四十年代就研制成功了一種轉(zhuǎn)塔式六角車床。這種車床是隨著工件制做的復(fù)雜化和精細(xì)化而問世的，在這種車床中，裝有一個絞盤，各種需要的刀具都安裝在絞盤上，這樣，通過旋轉(zhuǎn)固定工具的轉(zhuǎn)塔，就可以把工具轉(zhuǎn)到所需的位置上。

　　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。

　　1900年進(jìn)入精密化時期。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，單一的車床已逐漸演化出了銑床、刨床、磨床、鉆床等等，這些主要機(jī)床已經(jīng)基本定型，這樣就為20世紀(jì)前期的精密機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械化和半自動化創(chuàng)造了條件。

　　在20世紀(jì)的前20年內(nèi)，人們主要是圍繞銑床、磨床和流水裝配線展開的。由于汽車、飛機(jī)及其發(fā)動機(jī)生產(chǎn)的要求，在大批加工形狀復(fù)雜、高精度及高光潔度的零件時，迫切需要精密的、自動的銑床和磨床。由于多螺旋線刀刃銑刀的問世，基本上解決了單刃銑刀所產(chǎn)生的振動和光潔度不高而使銑床得不到發(fā)展的困難，使銑床成為加工復(fù)雜零件的重要設(shè)備。

　　被世人譽(yù)為“汽車之父”的福特提出：汽車應(yīng)該是“輕巧的、結(jié)實(shí)的、可靠的和便宜的”。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須研制高效率的磨床，為此，美國人諾頓于1900年用金剛砂和剛玉石制成直徑大而寬的砂輪，以及剛度大而牢固的重型磨床。磨床的發(fā)展，使機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)入了精密化的新階段。

　　1920年進(jìn)入半自動化時期。在1920年以后的30年中，機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)入了半自動化時期，液壓和電氣元件在機(jī)床和其他機(jī)械上逐漸得到了應(yīng)用。1938年，液壓系統(tǒng)和電磁控制不但促進(jìn)了新型銑床的發(fā)明，而且在龍門刨床等機(jī)床上也推廣使用。30年代以后，行程開關(guān)——電磁閥系統(tǒng)幾乎用到各種機(jī)床的自動控制上了。

　　1950年進(jìn)入自動化時期。第二次世界大戰(zhàn)以后，由于數(shù)控和群控機(jī)床和自動線的出現(xiàn)，機(jī)床的發(fā)展開始進(jìn)入了自動化時期。數(shù)控機(jī)床是在電子計算機(jī)發(fā)明之后，運(yùn)用數(shù)字控制原理，將加工程序、要求和更換刀具的操作數(shù)碼和文字碼作為信息進(jìn)行存貯，并按其發(fā)出的指令控制機(jī)床，按既定的要求進(jìn)行加工的新式機(jī)床。

　　世界第一臺數(shù)控機(jī)床（銑床）誕生（1951年）。數(shù)控機(jī)床的方案，是美國的帕森斯（全名約翰·帕森斯）在研制檢查飛機(jī)螺旋槳葉剖面輪廓的板葉加工機(jī)時向美國空軍提出的。在麻省理工學(xué)院的參加和協(xié)助下，終于在1949年取得了成功。1951年，他們正式制成了第一臺電子管數(shù)控機(jī)床樣機(jī)，成功地解決了多品種小批量的復(fù)雜零件加工的自動化問題。以后，一方面數(shù)控原理從銑床擴(kuò)展到銑鏜床、鉆床和車床，另一方面，則從電子管向晶體管、集成電路方向過渡。1958年，美國研制成能自動更換刀具，以進(jìn)行多工序加工的加工中心。

　　世界第一條數(shù)控生產(chǎn)線誕生于1968年。英國的毛林斯機(jī)械公司研制成了第一條數(shù)控機(jī)床組成的自動線。不久，美國通用電氣公司提出了“工廠自動化的先決條件是零件加工過程的數(shù)控和生產(chǎn)過程的程控”。于是，到1970年代中期，出現(xiàn)了自動化車間，自動化工廠也已開始建造。1970年至1974年，由于小型計算機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)床控制，出現(xiàn)了三次技術(shù)突破。第一次是直接數(shù)字控制器，使一臺小型電子計算機(jī)同時控制多臺機(jī)床，出現(xiàn)了“群控”；第二次是計算機(jī)輔助設(shè)計，用一支光筆進(jìn)行設(shè)計和修改設(shè)計及計算程序；第三次是按加工的實(shí)際情況及意外變化反饋并自動改變加工用量和切削速度，出現(xiàn)了自適控制系統(tǒng)的機(jī)床。

　　經(jīng)過100多年的風(fēng)風(fēng)雨雨，機(jī)床的家族已日漸成熟，真正成了機(jī)械領(lǐng)域的“工作母機(jī)”。

　　常見類型

　　車床

　　古代滑輪、弓形桿的“弓車床”

　　早在古埃及時代，人們已經(jīng)發(fā)明了將木材繞著它的中心軸旋轉(zhuǎn)時用刀具進(jìn)行車削的技術(shù)。起初，人們是用兩根立木作為支架，架起要車削的木材，利用樹枝的彈力把繩索卷到木材上，靠手拉或腳踏拉動繩子轉(zhuǎn)動木材，并手持刀具而進(jìn)行切削。

　　這種古老的方法逐漸演化，發(fā)展成了在滑輪上繞二三圈繩子，繩子架在彎成弓形的彈性桿上，來回推拉弓使加工物體旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行車削，這便是“弓車床”。

　　中世紀(jì)曲軸、飛輪傳動的“腳踏車床”

　　到了中世紀(jì)，有人設(shè)計出了用腳踏板旋轉(zhuǎn)曲軸并帶動飛輪，再傳動到主軸使其旋轉(zhuǎn)的“腳踏車床”。16世紀(jì)中葉，法國有一個叫貝松的設(shè)計師設(shè)計了一種用螺絲杠使刀具滑動的車螺絲用的車床，可惜的是，這種車床并沒有推廣使用。

　　十八世紀(jì)誕生了床頭箱、卡盤

　　時間到了18世紀(jì)，又有人設(shè)計了一種用腳踏板和連桿旋轉(zhuǎn)曲軸，可以把轉(zhuǎn)動動能貯存在飛輪上的車床上，并從直接旋轉(zhuǎn)工件發(fā)展到了旋轉(zhuǎn)床頭箱，床頭箱是一個用于夾持工件的卡盤。

　　英國人莫茲利發(fā)明了刀架車床（1797年）

　　在發(fā)明車床的故事中，最引人注目的是一個名叫莫茲利的英國人，因?yàn)樗?797年發(fā)明了劃時代的刀架車床，這種車床帶有精密的導(dǎo)螺桿和可互換的齒輪。

　　各種專用車床的誕生為了提高機(jī)械化自動化程度。1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床。1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床。20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。由于高速工具鋼的發(fā)明和電動機(jī)的應(yīng)用，車床不斷完善，終于達(dá)到了高速度和高精度的現(xiàn)代水平。

　　第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，1940年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。1950年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于1960年代開始用于車床，1970年代后得到迅速發(fā)展。

　　車床的分類車床依用途和功能區(qū)分為多種類型。

　　普通車床的加工對象廣，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)和修配車間。

　　轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車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)。

　　自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上

　　液壓機(jī)床

　　液壓機(jī)床

　　下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。

　　多刀半自動車床有單軸、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、環(huán)和軸類工件，其生產(chǎn)率比普通車床提高3～5倍。

　　仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動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)率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。

　　立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺上，刀架在橫梁或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。

　　鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨(dú)電動機(jī)驅(qū)動的小砂輪鏟磨齒面。

　　專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。

　　聯(lián)合車床主要用于車削加工，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、船舶或移動修理站上的修配工作。

　　鏜床

　　工場手工業(yè)雖然是相對落后的，但是它卻訓(xùn)練和造就了許許多多的技工，他們盡管不是專門制造機(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、套類、齒輪類、床架類等等，其實(shí)機(jī)器就是由這些零部件組裝而成的。

　　最早的鏜床設(shè)計者——達(dá)·芬奇。鏜床被稱為“機(jī)械之母”。說起鏜床，還先得說說達(dá)·芬奇。這位傳奇式的人物，可能就是最早用于金屬加工的鏜床的設(shè)計者。他設(shè)計的鏜床是以水力或腳踏板作為動力，鏜削的工具緊貼著工件旋轉(zhuǎn)，工件則固定在用起重機(jī)帶動的移動臺上。1540年，另一位畫家畫了一幅《火工術(shù)》的畫，也有同樣的鏜床圖。那時的鏜床專門用來對中空鑄件進(jìn)行精加工。

　　為大炮炮筒加工而誕生的第一臺鏜床（威爾金森，1775年）。到了17世紀(jì)，由于軍事上的需要，大炮制造業(yè)的發(fā)展十分迅速，如何制造出大炮的炮筒成了人們亟需解決的一大難題。世界上第一臺真正的鏜床是1775年由威爾金森發(fā)明的。其實(shí)，確切地說，威爾金森的鏜床是一種能夠精密地加工大炮的鉆孔機(jī)，它是一種空心圓筒形鏜桿，兩端都安裝在軸承上。

　　1728年，威爾金森出生在美國，在他20歲時，遷到斯塔福德郡，建造了比爾斯頓的第一座煉鐵爐。因此，人稱威爾金森為“斯塔福德郡的鐵匠大師”。1775年，47歲的威爾金森在他父親的工廠里經(jīng)過不斷努力，終于制造出了這種能以罕見的精度鉆大炮炮筒的新機(jī)器。有意思的是，1808年威爾金森去世以后，他就葬在自己設(shè)計的鑄鐵棺內(nèi)。

　　鏜床為瓦特的蒸汽機(jī)做出了重要貢獻(xiàn)如果說沒有蒸汽機(jī)的話，當(dāng)時就不可能出現(xiàn)第一次工業(yè)革命的浪潮。而蒸汽機(jī)自身的發(fā)展和應(yīng)用，除了必要的社會機(jī)遇之外，技術(shù)上的一些前提條件也是不可忽視的，因?yàn)橹圃煺羝麢C(jī)的零部件，遠(yuǎn)不像木匠削木頭那么容易，要把金屬制成一些特殊形狀，而且加工的精度要求又高，沒有相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備是做不到的。比如說，制造蒸汽機(jī)的汽缸和活塞，活塞制造過程中所要求的外徑的精度，可以從外面邊量尺寸邊進(jìn)行切削，但要滿足汽缸內(nèi)徑的精度要求，采用一般加工方法就不容易做到了。

　　斯密頓是十八世紀(jì)最優(yōu)秀的機(jī)械技師。斯密頓設(shè)計的水車、風(fēng)車設(shè)備達(dá)43件之多。在制作蒸汽機(jī)時，斯密頓最感棘手的是加工汽缸。要想將一個大型的汽缸內(nèi)圓加工成圓形，是相當(dāng)困難的。為此，斯密頓在卡倫鐵工廠制作了一臺切削汽缸內(nèi)圓用的特殊機(jī)床。用水車作動力驅(qū)動的這種鏜床，在其長軸的前端安裝上刀具，這種刀具可以在汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)動，以此就可以加工其內(nèi)圓。由于刀具安裝在長軸的前端，就會出現(xiàn)軸的撓度等問題，所以，要想加工出真正圓形的汽缸是十分困難的。為此，斯密頓不得不多次改變汽缸的位置進(jìn)行加工。

　　對于這個難題，威爾金森于1774年發(fā)明的鏜床起了很大的作用。這種鏜床利用水輪使材料圓筒旋轉(zhuǎn)，并使其對準(zhǔn)中心固定的刀具推進(jìn)，由于刀具與材料之間有相對運(yùn)動，材料就被鏜出精確度很高的圓柱形孔洞。當(dāng)時、用鏜床做出直徑為72英寸的汽缸，誤差不超過六便士硬幣的厚度。用現(xiàn)代技術(shù)衡量，這是個很大的誤差，但在當(dāng)時的條件下，能達(dá)到這個水平，已經(jīng)是很不簡單了。

　　但是，威爾金森的這項(xiàng)發(fā)明沒有申請專利保護(hù)，人們紛紛仿造它，安裝它。1802年，瓦特也在書中談到了威爾金森的這項(xiàng)發(fā)明，并在他的索霍鐵工廠里進(jìn)行仿制。以后，瓦特在制造蒸汽機(jī)的汽缸和活塞時，也應(yīng)用了威爾金森這架神奇的機(jī)器。原來，對活塞來說，可以在外面一邊量著尺寸，一邊進(jìn)行切削，但對汽缸就不那么簡單了，非用鏜床不可。當(dāng)時，瓦特就是利用水輪使金屬圓筒旋轉(zhuǎn)，讓中心固定的刀具向前推進(jìn)，用以切削圓筒內(nèi)部，結(jié)果，直徑75英寸的汽缸，誤差還不到一個硬幣的厚度，這在當(dāng)對是很先進(jìn)的了。

　　工作臺升降式鏜床誕生（赫頓，1885年）。在以后的幾十年間，人們對威爾金森的鏜床作了許多改進(jìn)。1885年，英國的赫頓制造了工作臺升降式鏜床，這已成為了現(xiàn)代鏜床的雛型。

　　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)動為主運(yùn)動，工件（和）銑刀的移動為進(jìn)給運(yùn)動。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)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。

　　19世紀(jì)，英國人為了蒸汽機(jī)等工業(yè)革命的需要發(fā)明了鏜床、刨床，而美國人為了生產(chǎn)大量的武器，則專心致志于銑床的發(fā)明。銑床是一種帶有形狀各異銑刀的機(jī)器，它可以切削出特殊形狀的工件，如螺旋槽、齒輪形等。

　　早在1664年，英國科學(xué)家胡克就依靠旋轉(zhuǎn)圓形刀具制造出了一種用于切削的機(jī)器，這可算是原始的銑床了，但那時社會對此沒有做出熱情的反響。在十九世紀(jì)四十年代，普拉特設(shè)計了所謂林肯銑床。當(dāng)然，真正確立銑床在機(jī)器制造中地位的，要算美國人惠特尼了。

　　第一臺普通銑床（惠特尼，1818年）。1818年，惠特尼制造了世界上第一臺普通銑床，但是，銑床的專利卻是英國的博德默（帶有送刀裝置的龍門刨床的發(fā)明者）于1839年捷足先“得”的。由于銑床造價太高，所以當(dāng)時問津者不多。

　　第一臺萬能銑床（布朗，1862年）。銑床沉默一段時間后，又在美國活躍起來。相比之下，惠特尼和普拉特還只能說是為銑床的發(fā)明應(yīng)用做了奠基性的工作，真正發(fā)明能適用于工廠各種操作的銑床的功績應(yīng)該歸屬美國工程師約瑟夫·布朗。

　　1862年，美國的布朗制造出了世界上最早的萬能銑床，這種銑床在備有萬有分度盤和綜合銑刀方面是劃時代的創(chuàng)舉。萬能銑床的工作臺能在水平方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，并帶有立銑頭等附件。他設(shè)計的“萬能銑床”在1867年巴黎博覽會上展出時，獲得了極大的成功。同時，布朗還設(shè)計了一種經(jīng)過研磨也不會變形的成形銑刀，接著還制造了磨銑刀的研磨機(jī)，使銑床達(dá)到了現(xiàn)在這樣的水平。

　　刨床

　　在發(fā)明過程中，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，從工藝要求上又開始呼喚龍門刨床了?？梢哉f，正是蒸汽機(jī)的發(fā)明，導(dǎo)致了“工作母機(jī)”從鏜床、車床向龍門刨床的設(shè)計發(fā)展。其實(shí)，刨床就是一種刨金屬的“刨子”。

　　加工大平面的龍門刨床（1839年）。由于蒸汽機(jī)閥座的平面加工需要，從19世紀(jì)初開始，很多技術(shù)人員開始了這方面的研究，其中有理查德·羅伯特、理查德·普拉特、詹姆斯·?？怂挂约凹s瑟夫·克萊門特等。他們從1814年開始，在25年的時間內(nèi)各自獨(dú)立地制造出了龍門刨床。這種龍門刨床是把加工物件固定在往返平臺上，刨刀切削加工物的一面。但是，這種刨床還沒有送刀裝置，正處在從“工具”向“機(jī)械”的轉(zhuǎn)化過程之中。到了1839年，英國一個名叫博默德的人終于設(shè)計出了具有送刀裝置的龍門刨床。

　　加工小平面的牛頭刨床。另一位英國人內(nèi)史密斯從1831年起的40年內(nèi)發(fā)明制造了加工小平面的牛頭刨床，它可以把加工物體固定在床身上，而刀具作往返運(yùn)動。

　　此后，由于工具的改進(jìn)、電動機(jī)的出現(xiàn)，龍門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

　　磨削是人類自古以來就知道的一種古老技術(shù)，舊石器時代，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，人們依然是通過旋轉(zhuǎn)天然磨石，讓它接觸加工物體進(jìn)行磨削加工的。

　　第一臺磨床（1864年）。1864年，美國制成了世界上第一臺磨床，這是在車床的溜板刀架上裝上砂輪，并且使它具有自動傳送的一種裝置。過了12年以后，美國的布朗發(fā)明了接近現(xiàn)代磨床的萬能磨床。

　　人造磨石——砂輪的誕生（1892年）。人造磨石的需求也隨之興起。如何研制出比天然磨石更耐磨的磨石呢？1892年，美國人艾奇遜試制成功了用焦炭和砂制成的碳化硅，這是一種現(xiàn)稱為C磨料的人造磨石；兩年以后，以氧化鋁為主要成份的A磨料又試制成功，這樣，磨床便得到了更廣泛的應(yīng)用。

　　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、萬能磨床等等。

　　鉆床

　　古代鉆床——“弓轆轤”。鉆孔技術(shù)有著久遠(yuǎn)的歷史。考古學(xué)家現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，公元前4000年，人類就發(fā)明了打孔用的裝置。古人在兩根立柱上架個橫梁，再從橫梁上向下懸掛一個能夠旋轉(zhuǎn)的錐子，然后用弓弦纏繞帶動錐子旋轉(zhuǎn)，這樣就能在木頭石塊上打孔了。不久，人們還設(shè)計出了稱為“轆轤”的打孔用具，它也是利用有彈性的弓弦，使得錐子旋轉(zhuǎn)。

　　第一臺鉆床（惠特沃斯，1862年）。到了1850年前后，德國人馬蒂格諾尼最早制成了用于金屬打孔的麻花鉆。1862年在英國倫敦召開的國際博覽會上，英國人惠特沃斯展出了由動力驅(qū)動的鑄鐵柜架的鉆床，這便成了近代鉆床的雛形。

　　以后，各種鉆床接連出現(xiàn)，有搖臂鉆床、備有自動進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的鉆床、能一次同時打多個孔的多軸鉆床等。由于工具材料和鉆頭的改進(jìn)，加上采用了電動機(jī)，大型的高性能的鉆床終于制造出來了。

　　數(shù)控機(jī)床

　　是數(shù)字控制機(jī)床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(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指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動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，能加工形狀復(fù)雜的零件；

　　加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間；

　　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)床自動化程度高，可以減輕勞動強(qiáng)度；

　　對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(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、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)動裝置，是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、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電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動。當(dāng)幾個進(jìn)給聯(lián)動時，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、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。

　　編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲等。

　　數(shù)控機(jī)床加工流程說明

　　CAD：ComputerAidedDesign，即計算機(jī)輔助設(shè)計。2D或3D的工件或立體圖設(shè)計

　　CAM：ComputerAidedMaking，即計算機(jī)輔助制造。使用CAM軟體生成G-Code

　　CNC：數(shù)控機(jī)床控制器，讀入G-Code開始加工

　　數(shù)控機(jī)床加工程式說明

　　CNC程式可分為主程序及副程序（子程序），凡是重覆加工的部份，可用副程序編寫，以簡化主程序的設(shè)計。

　　字元（數(shù)值資料）→字語→單節(jié)→加工程序。

　　只要打開Windows操作系統(tǒng)里的記事本就可編輯CNC碼，寫好的CNC程式則可用模擬軟體來模擬刀具路徑的正確性。

　　數(shù)控機(jī)床基本機(jī)能指令說明

　　所謂機(jī)能指令是由位址碼（英文字母）及兩個數(shù)字所組成，具有某種意義的動作或功能，可分為七大類，即G機(jī)能（準(zhǔn)備機(jī)能），M機(jī)能（輔助機(jī)能），T機(jī)能（刀具機(jī)能），S機(jī)能（主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能），F(xiàn)機(jī)能（進(jìn)給率機(jī)能），N機(jī)能（單節(jié)編號機(jī)能）和H/D機(jī)能（刀具補(bǔ)正機(jī)能）。

　　數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)說明

　　通常在數(shù)控工具機(jī)程式編寫時，至少須選用一個參考坐標(biāo)點(diǎn)來計算工作圖上各點(diǎn)之坐標(biāo)值，這些參考點(diǎn)我們稱之為零點(diǎn)或原點(diǎn)，常用之參考點(diǎn)有機(jī)械原點(diǎn)、回歸參考點(diǎn)、工作原點(diǎn)、程式原點(diǎn)。

　　機(jī)械參考點(diǎn)（Machinereferencepoint）：機(jī)械參考點(diǎn)或稱為機(jī)械原點(diǎn)，它是機(jī)械上的一個固定的參考點(diǎn)。

　　回歸參考點(diǎn)（Referencepoints）：在機(jī)器的各軸上都有一回歸參考點(diǎn)，這些回歸參考點(diǎn)的位置，以行程監(jiān)測裝置極限開關(guān)預(yù)先精確設(shè)定，作為工作臺及主軸的回歸點(diǎn)。

　　工作參考點(diǎn)（Workreferencepoints）：工作參考點(diǎn)或稱工作原點(diǎn)，它是工作坐標(biāo)系統(tǒng)之原點(diǎn)，該點(diǎn)是浮動的，由程式設(shè)計者依需要而設(shè)定，一般被設(shè)定于工作臺上（工作上）任一位置。

　　程式參考點(diǎn)（Programreferencepoints）：程式參考點(diǎn)或稱程式原點(diǎn)，它是工作上所有轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)值之基準(zhǔn)點(diǎn)，此點(diǎn)必須在編寫程式時加以選定，所以程式設(shè)計者選定時須選擇一個方便的點(diǎn)，以利程式之寫作。

　　鋼制伸縮式導(dǎo)軌防護(hù)罩為高品質(zhì)的2-3mm厚鋼板冷壓成形而成，根據(jù)要求也可以為不銹鋼的。特殊的表面磨光會使其另外升值。我們可以為所有的機(jī)床種類提供相應(yīng)的導(dǎo)軌防護(hù)類型（水平、垂直、傾斜、橫向）。

　　曲軸機(jī)床

　　曲軸高效專用機(jī)床也有它的加工局限性，只有合理應(yīng)用合適的加工機(jī)床，才能發(fā)揮出曲軸加工機(jī)床的高效專用性，從而提高工序的加工效率。

　　1、當(dāng)曲軸軸頸有沉割槽時，數(shù)控內(nèi)銑機(jī)床不能加工；如果曲軸軸頸軸向有沉割槽時，數(shù)控高速外銑機(jī)床和數(shù)控內(nèi)銑機(jī)床均不能加工，但數(shù)控車-車?yán)瓩C(jī)床能很方便地加工。

　　2、當(dāng)平衡塊側(cè)面需要加工時，數(shù)控內(nèi)銑機(jī)床應(yīng)當(dāng)為首選機(jī)床，因?yàn)閮?nèi)銑刀盤外圓定位，剛性好，尤其適用于加工大型鍛鋼曲軸；此時不適合用數(shù)控車-車?yán)瓩C(jī)床，因?yàn)樵谇S的平衡塊側(cè)面需要加工的情況下，采用數(shù)控車-車?yán)瓩C(jī)床加工，平衡塊側(cè)面是斷續(xù)切削，且曲軸轉(zhuǎn)速又很高，在這種工況下，崩刀現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

　　3、當(dāng)曲軸的軸頸無沉割槽，且平衡塊側(cè)面不需加工時，原則上幾種機(jī)床都能加工。當(dāng)加工轎車曲軸時，主軸頸采用數(shù)控車-車?yán)瓩C(jī)床，連桿頸采用數(shù)控高速外銑機(jī)床則應(yīng)成為最佳高效加工選擇；當(dāng)加工大型鍛鋼曲軸時，則主軸頸和連桿頸均采用數(shù)控內(nèi)銑機(jī)床比較合理。

　　曲軸可以分為體形較大的鍛鋼曲軸和輕量化的轎車曲軸，鍛鋼曲軸軸頸一般無沉割槽，且側(cè)面需要加工，余量較大；轎車曲軸一般軸頸有沉割槽，且側(cè)面不需要加工。因此可以得出結(jié)論：加工鍛鋼曲軸采用數(shù)控內(nèi)銑機(jī)床，加工轎車曲軸主軸頸采用數(shù)控車-車?yán)瓩C(jī)床，連桿頸采用數(shù)控高速外銑機(jī)床是比較合理的高效加工選擇。

　　鍛壓機(jī)床

　　鍛壓機(jī)床是金屬和機(jī)械冷加工用的設(shè)備，他只改變金屬的外形狀。鍛壓機(jī)床包括卷板機(jī)，剪板機(jī)，沖床，壓力機(jī)，液壓機(jī)，油壓機(jī)，折彎機(jī)等。

　　機(jī)床附件的種類有很多，包括柔性風(fēng)琴式防護(hù)罩（皮老虎）、刀具刀片、鋼板不銹鋼導(dǎo)軌護(hù)罩、伸縮式絲杠護(hù)罩、卷簾防護(hù)罩、防護(hù)裙簾、防塵折布、鋼制拖鏈、工程塑料拖鏈、機(jī)床工作燈、機(jī)床墊鐵、JR-2型矩形金屬軟管、DGT導(dǎo)管防護(hù)套、可調(diào)塑料冷卻管、吸塵管、通風(fēng)管、防爆管、行程槽板、撞塊、排屑機(jī)、偏擺儀、平臺\花崗石平板\鑄鐵平板及各種操作件等。

　　衡量指標(biāo)編輯

　　機(jī)床本身質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響所造機(jī)器的質(zhì)量。衡量一臺機(jī)床的質(zhì)量是多方面的，但主要是要求工藝性好，系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，工作可靠，生產(chǎn)率高等。具體指標(biāo)如下：

　　1、工藝的可能性

　　工藝的可能性是指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力。通用機(jī)床可以完成一定尺寸范圍內(nèi)各種零件多工序加工，工藝的可能性較寬，因而結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，適應(yīng)于單件小批生產(chǎn)。專用機(jī)床只能完成一個或幾個零件的特定工序，其工藝的可能性較窄，適用于大批量生產(chǎn)，可以提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，降低機(jī)床成本。

　　2、精度和表面粗糙度

　　要保證被加工零件的精度和表面粗糙度，機(jī)床本身必須具備一定的幾何精度、運(yùn)動精度、傳動精度和動態(tài)精度。

　　幾何精度是指機(jī)床在不運(yùn)轉(zhuǎn)時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機(jī)床的幾何精度對加工精度有重要的影響，因此是評定機(jī)床精度的主要指標(biāo)。

　　運(yùn)動精度是指機(jī)床在以工作速度運(yùn)轉(zhuǎn)時主要零部件的幾何位置精度，幾何位置的變化量越大，運(yùn)動精度越低。

　　傳動精度是指機(jī)床傳動鏈各末端執(zhí)行件之間運(yùn)動的協(xié)調(diào)性和均勻性。

　　以上三種精度指標(biāo)都是在空載條件下檢測的，為全面反映機(jī)床的性能，必須要求機(jī)床有一定的動態(tài)精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。影響動態(tài)精度的主要因素有機(jī)床的剛度、抗振性和熱變形等。

　　機(jī)床的剛度指機(jī)床在外力作用下抵抗變形的能力，機(jī)床的剛度越大，動態(tài)精度越高。機(jī)床的剛度包括機(jī)床構(gòu)件本身的剛度和構(gòu)件之間的接觸剛度。機(jī)床構(gòu)件本身的剛度主要取決于構(gòu)件本身的材料性質(zhì)、截面形狀、大小等。構(gòu)件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關(guān)，而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質(zhì)、預(yù)壓力等因素有關(guān)。

　　機(jī)床上出現(xiàn)的振動，可分為受迫振動和自激振動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下，由切削過程內(nèi)部產(chǎn)生的持續(xù)振動。在激振力的持續(xù)作用下，系統(tǒng)被迫引起的振動為受迫振動。

　　機(jī)床的抗震性和機(jī)床的剛度、阻尼特性、質(zhì)量有關(guān)。由于機(jī)床的各個零部件熱膨脹系數(shù)不同，因而造成了機(jī)床各部分不同的變形和相對位移，這種現(xiàn)象叫機(jī)床的熱變形。由于熱變形而產(chǎn)生的誤差最大可占全部誤差的70%。

　　對于機(jī)床的動態(tài)精度，尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，主要通過切削加工典型零件所達(dá)到的精度間接的對機(jī)床動態(tài)精度作出綜合的評價。

　　3、系列化等程度

　　機(jī)床的系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化是密切聯(lián)系的，品種系列化是部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，而部件的通用化和零件的標(biāo)準(zhǔn)化又促進(jìn)和推動品種系列化工作。

　　4、機(jī)床的壽命

　　機(jī)床結(jié)構(gòu)的可靠性和耐磨性是衡量機(jī)床壽命的主要指標(biāo)。

　　運(yùn)動傳動

　　機(jī)床運(yùn)動

　　根據(jù)在切削過程中所起的作用來區(qū)分，切削運(yùn)動分為主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。

　　主運(yùn)動：是形成機(jī)床切削速度或消耗主要動力的工作運(yùn)動。

　　進(jìn)給運(yùn)動：是使工件的多余材料不斷被去除的工作運(yùn)動。

　　切削過程中主運(yùn)動只有一個，進(jìn)給運(yùn)動可以多于一個。主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動可由刀具或工件分別完成，也可由刀具單獨(dú)完成。機(jī)床的運(yùn)動除了切削運(yùn)動外，還有一些實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削過程的輔助工作而必須進(jìn)行的輔助運(yùn)動。

　　機(jī)床傳動

　　機(jī)床的傳動機(jī)構(gòu)指的是傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)構(gòu)，簡稱為機(jī)床的傳動。

　　機(jī)床的傳動方式按傳動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)分為機(jī)械傳動、液壓傳動、電力傳動、氣壓傳動以及以上幾種傳動方式的聯(lián)合傳動等。按傳動速度調(diào)節(jié)變化特點(diǎn)將傳動分為有級傳動和無級傳動。

　　傳動系統(tǒng)

　　傳動系統(tǒng)也叫傳動鏈，他有首末兩個端件。首端件又叫主動件，末端件又叫從動件。每一條傳動系統(tǒng)從首端件到末端件都是按一定傳動規(guī)律組成，這就是傳動比，以此來保證機(jī)床的性能。一般的機(jī)床傳動系統(tǒng)按其所擔(dān)負(fù)運(yùn)動的性質(zhì)可分為主運(yùn)動傳遞系統(tǒng)，進(jìn)給運(yùn)動傳遞系統(tǒng)和快速空行程傳動系統(tǒng)三種。對傳動系統(tǒng)圖一般了解即可。

　　機(jī)床分類

　　1、普通機(jī)床：包括普通車床、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)床的簡稱；

　　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；

　　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；

　　10、按機(jī)床的適用范圍，又可分為通用、專門化和專用機(jī)床。

　　專用機(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)計的專用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)床組成

　　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)床附屬裝置包括機(jī)床上下料裝置、機(jī)械手、工業(yè)機(jī)器人等機(jī)床附加裝置，以及卡盤、吸盤彈簧夾頭、虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺和分度頭等機(jī)床附件。

　　切削加工

　　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。

　　評價機(jī)床技術(shù)性能的指標(biāo)最終可歸結(jié)為加工精度和生產(chǎn)效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面質(zhì)量和機(jī)床的精度保持性。生產(chǎn)效率涉及切削加工時間和輔助時間，以及機(jī)床的自動化程度和工作可靠性。這些指標(biāo)一方面取決于機(jī)床的靜態(tài)特性，如靜態(tài)幾何精度和剛度；而另一方面與機(jī)床的動態(tài)特性，如運(yùn)動精度、動剛度、熱變形和噪聲等關(guān)系更大。

　　機(jī)床附件

　　機(jī)床配件，指除機(jī)床主體外的所有可方便更換的元件。

　　機(jī)床配件主要包括刀具夾具、操作件、分度頭、工作臺、卡盤、接頭、排屑裝置、軟管、拖鏈、防護(hù)罩等。其中刀具夾具又分切削刀具、工裝夾具、刨刀、數(shù)控刀具及配套系統(tǒng)、刀帶、拉刀、切刀、滾刀、齒輪刀具、機(jī)用鋸片、數(shù)控刀具、夾頭、沖頭、車刀、鉸刀、鏜刀、插齒刀、剃齒刀、機(jī)用刀片、刀柄、銑刀、螺紋刀具、鉆頭、刀桿、其他刀具、夾具、絲錐；操作件分手輪、拉手、手柄、把手、門鈕、其它操作件產(chǎn)品。

　　發(fā)展方向

　　1、虛擬機(jī)床：通過研發(fā)機(jī)電一體化的、硬件和軟件集成的仿真技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)提高機(jī)床的設(shè)計水平和使用績效。

　　2、綠色機(jī)床：強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排，力求使生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)荷達(dá)到最小化。

　　3、智能機(jī)床：提高生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化、可靠性、加工精度和綜合性能。

　　4、e-機(jī)床：提高生產(chǎn)系統(tǒng)的獨(dú)立自主性以及與使用者和管理者的交互能力，使機(jī)床不僅是一臺加工設(shè)備，而是成為企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點(diǎn)。

　　其中，綠色機(jī)床將成為研究熱點(diǎn)。將毛坯轉(zhuǎn)化為零件的工作母機(jī)，在使用過程中不僅消耗能源，還會產(chǎn)生固體、液體和氣體廢棄物，對工作環(huán)境和自然環(huán)境造成直接或間接的污染。據(jù)此，綠色機(jī)床應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：機(jī)床主要零部件由再生材料制造；機(jī)床的重量和體積減少50%以上；通過減輕移動質(zhì)量、降低空運(yùn)轉(zhuǎn)功率等措施使功率消耗減少30%～40%；使用過程中產(chǎn)生的各種廢棄物減少50%～60%，保證基本沒有污染的工作環(huán)境；報廢后機(jī)床材料100%可回收。據(jù)統(tǒng)計，機(jī)床使用過程中用于切除金屬的功率只占到25%左右，各種損耗和輔助功能占去大部分。機(jī)床綠色化的第一個措施，是通過大幅度降低機(jī)床重量和減少驅(qū)動功率來構(gòu)建具有生態(tài)效益的機(jī)床。綠色機(jī)床提出一種全新的概念，大幅減少重量，力求節(jié)省材料，同時降低能耗。

　　作為現(xiàn)代工業(yè)基石的機(jī)床產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中無論如何都不能繞過一個關(guān)鍵性問題，中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)由于先天不足，一直在中高端機(jī)床項(xiàng)目發(fā)展上落于國外主流水準(zhǔn)，正處于一個追趕的過程當(dāng)中。

　　中國數(shù)控機(jī)床仍然較為落后。中國數(shù)控機(jī)床市場巨大，與國外產(chǎn)品相比，中國的差距主要是機(jī)床的高速高效化和精密化上，中國正處于工業(yè)化中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，從脫貧向致富轉(zhuǎn)變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機(jī)械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，構(gòu)成了對機(jī)床市場尤其是數(shù)控機(jī)床的巨大需求。

　　以技術(shù)領(lǐng)先的策略正在向以客戶為中心的策略轉(zhuǎn)變：經(jīng)濟(jì)危機(jī)往往會催生大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)升級和企業(yè)轉(zhuǎn)型，機(jī)床工具行業(yè)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)服務(wù)化，核心在于要以客戶為中心，積極提供客戶需要的個性化服務(wù)。因此，從簡單的賣產(chǎn)品轉(zhuǎn)向提供整體解決方案、從以技術(shù)為中心向以客戶為中心轉(zhuǎn)變成為當(dāng)今的趨勢。

　　中國的產(chǎn)品與中國市場需求反差較大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)亟待快速調(diào)整：中國機(jī)床行業(yè)雖然保持多年持續(xù)快速發(fā)展，但是產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)象依然存在，整個行業(yè)大而不強(qiáng)，高檔產(chǎn)品還大量依賴進(jìn)口。國產(chǎn)機(jī)床的國內(nèi)市場占有率雖然已經(jīng)有一定的提高，但是高檔數(shù)控機(jī)床、核心功能部件在國內(nèi)市場占有率還很低，全行業(yè)替代進(jìn)口的潛力非常巨大。

　　企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模式有待完善：由于中國機(jī)床企業(yè)的地位、工業(yè)化水平和品牌影響力在逐步提升，要成為工業(yè)強(qiáng)國，其技術(shù)的獲得再也不能依賴別人。過去，中國走了一條從模仿到引進(jìn)的道路，從現(xiàn)在開始必須走自主創(chuàng)新的道路。企業(yè)技術(shù)遇到新的封鎖，建立自主、新型、戰(zhàn)略性的產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新模式是支撐產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整技術(shù)來源的惟一途徑。

　　中國數(shù)控機(jī)床行業(yè)將延續(xù)結(jié)構(gòu)調(diào)整的勢頭，不斷以新產(chǎn)品、新亮點(diǎn)占領(lǐng)更大市場。數(shù)控切割機(jī)床按切割方式可分為火焰切割和等離子切割兩大類。隨著下游行業(yè)需求的不斷提高，對數(shù)控機(jī)床配件提出了更大的需求和更高的要求。

　　東北地區(qū)發(fā)展不快，其他地方的發(fā)展也比較緩慢。三是調(diào)結(jié)構(gòu)促轉(zhuǎn)型取得成效。面對金融危機(jī)，廣大企業(yè)應(yīng)不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)、提高質(zhì)量、增加品種及推動產(chǎn)業(yè)升級，再加上企業(yè)加強(qiáng)管理，降低費(fèi)用，所以企業(yè)效益明顯好轉(zhuǎn)。數(shù)控切割機(jī)床裝飾性發(fā)展趨勢可見一斑，數(shù)控切割機(jī)床更多的是強(qiáng)調(diào)在機(jī)械性能、操作簡便、價格經(jīng)濟(jì)、加工精度穩(wěn)定等方面。在金屬材料加工日益要求普及和批量化的今天，數(shù)控切割機(jī)床除了要滿足上述功能性外，還要具有多切割方式的適用性。

　　國內(nèi)數(shù)控機(jī)床企業(yè)為了提高自身實(shí)力，更快地拓展國際市場，將采取多種手段加快和國外企業(yè)的融合以提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高競爭力。在繼續(xù)開拓美國、日本等國家市場的同時，在東南亞、中東、俄羅斯、歐洲、非洲等也全面開花。據(jù)了解，當(dāng)前金屬切割數(shù)控機(jī)床行業(yè)運(yùn)行具有以下幾個特點(diǎn)：一是外銷企業(yè)困難較大。從規(guī)模以上企業(yè)來看，以內(nèi)銷為主的品牌企業(yè)發(fā)展勢頭較好。沒有品牌的中小企業(yè)發(fā)展比較困難。二是各地區(qū)發(fā)展不夠均衡，浙江、山東、河北、北京以及四川發(fā)展比較快，廣東的民營企業(yè)發(fā)展也較快。

　　數(shù)控切割機(jī)床行業(yè)多數(shù)企業(yè)都是依靠降低產(chǎn)品售價來獲得市場，造成的后果是產(chǎn)品價格低、附加值低、利潤低，企業(yè)沒有足夠的資金持續(xù)發(fā)展。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和競爭的升級，提高產(chǎn)品技術(shù)含量，擁有自主的專利、設(shè)計，注重品牌的打造和營銷才是企業(yè)長期發(fā)展的最佳選擇。

　　操作規(guī)程編輯

　　操作者必須經(jīng)過考試合格，持有本機(jī)床的《設(shè)備操作證》方可操作本機(jī)床。

　　工作前

　　1、仔細(xì)閱讀交接班記錄，了解上一班機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和存在問題；

　　2、檢查機(jī)床、工作臺、導(dǎo)軌以及各主要滑動面，如有障礙物、工具、鐵屑、雜質(zhì)等，必須清理、擦拭干凈、上油；

　　3、檢查工作臺，導(dǎo)軌及主要滑動面有無新的拉、研、碰傷，如有應(yīng)通知班組長或設(shè)備員一起查看，并作好記錄；

　　4、檢查安全防護(hù)、制動（止動）、限位和換向等裝置應(yīng)齊全完好；

　　5、檢查機(jī)械、液壓、氣動等操作手柄、伐門、開關(guān)等應(yīng)處于非工作的位置上；

　　6、檢查各刀架應(yīng)處于非工作位置；

　　7、檢查電器配電箱應(yīng)關(guān)閉牢靠，電氣接地良好；

　　8、檢查潤滑系統(tǒng)儲油部位的油量應(yīng)符合規(guī)定，封閉良好。油標(biāo)、油窗、油杯、油嘴、油線、油氈、油管和分油器等應(yīng)齊全完好，安裝正確。按潤滑指示圖表規(guī)定作人工加油或機(jī)動（手位）泵打油，查看油窗是否來油；

　　9、停車一個班以上的機(jī)床，應(yīng)按說明書規(guī)定及液體靜壓裝置使用規(guī)定（詳見附錄Ⅰ）的開車程序和要求作空動轉(zhuǎn)試車3~5分鐘。

　　檢查：

　　1）操縱手柄、伐門、開關(guān)等是否靈活、準(zhǔn)確、可靠。

　　2）安全防護(hù)、制動（止動）、聯(lián)鎖、夾緊機(jī)構(gòu)等裝置是否起作用。

　　3）校對機(jī)構(gòu)運(yùn)動是否有足夠行程，調(diào)正并固定限位、定程擋鐵和換向碰塊等。

　　4）由機(jī)動泵或手拉泵潤滑部位是否有油，潤滑是否良好。

　　5）機(jī)械、液壓、靜壓、氣動、靠模、仿形等裝置的動作、工作循環(huán)、溫升、聲音等是否正常。壓力（液壓、氣壓）是否符合規(guī)定。確認(rèn)一切正常后，方可開始工作。

　　凡連班交接班的設(shè)備，交接班人應(yīng)一起按上述（9條）規(guī)定進(jìn)行檢查，待交接班清楚后，交班人方可離去。凡隔班接班的設(shè)備，如發(fā)現(xiàn)上一班有嚴(yán)重違犯操作規(guī)程現(xiàn)象，必須通知班組長或設(shè)備員一起查看，并作好記錄，否則按本班違犯操作規(guī)程處理。

　　在設(shè)備檢修或調(diào)整之后，也必須按上述（9條）規(guī)定詳細(xì)檢查設(shè)備，認(rèn)為一切無誤后方可開始工作。

　　工作中

　　1、堅守崗位，精心操作，不做與工作無關(guān)的事。因事離開機(jī)床時要停車，關(guān)閉電源、氣源；

　　2、按工藝規(guī)定進(jìn)行加工。不準(zhǔn)任意加大進(jìn)刀量、磨削量和切（磨）削速度。不準(zhǔn)超規(guī)范、超負(fù)荷、超重量使用機(jī)床。不準(zhǔn)精機(jī)粗用和大機(jī)小用；

　　3、刀具、工件應(yīng)裝夾正確、緊固牢靠。裝卸時不得碰傷機(jī)床。找正刀具、工件不準(zhǔn)重錘敲打。不準(zhǔn)用加長搬手柄增加力矩的方法緊固刀具、工件；

　　4、不準(zhǔn)在機(jī)床主軸錐孔、尾座套筒錐孔及其他工具安裝孔內(nèi)，安裝與其錐度或孔徑不符、表面有刻痕和不清潔的頂針、刀具、刀套等；

　　5、傳動及進(jìn)給機(jī)構(gòu)的機(jī)械變速、刀具與工件的裝夾、調(diào)正以及工件的工序間的人工測量等均應(yīng)在切削、磨削終止，刀具、磨具退離工件后停車進(jìn)行；

　　6、應(yīng)保持刀具、磨具的鋒利，如變鈍或崩裂應(yīng)及時磨鋒或更換；

　　7、切削、磨削中，刀具、磨具未離開工件，不準(zhǔn)停車；

　　8、不準(zhǔn)擅自拆卸機(jī)床上的安全防護(hù)裝置，缺少安全防護(hù)裝置的機(jī)床不準(zhǔn)工作；

　　9、液壓系統(tǒng)除節(jié)流伐外其他液壓伐不準(zhǔn)私自調(diào)整；

　　10、機(jī)床上特別是導(dǎo)軌面和工作臺面，不準(zhǔn)直接放置工具，工件及其他雜物；

　　11、經(jīng)常清除機(jī)床上的鐵屑、油污，保持導(dǎo)軌面、滑動面、轉(zhuǎn)動面、定位基準(zhǔn)面和工作臺面清潔；

　　12、密切注意機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況，潤滑情況，如發(fā)現(xiàn)動作失靈、震動、發(fā)熱、爬行、噪音、異味、碰傷等異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即停車檢查，排除故障后，方可繼續(xù)工作；

　　13、機(jī)床發(fā)生事故時應(yīng)立即按總停按鈕，保持事故現(xiàn)場，報告有關(guān)部門分析處理；

　　14、不準(zhǔn)在機(jī)床上焊接和補(bǔ)焊工件。

　　工作后

　　1、將機(jī)械、液壓、氣動等操作手柄、伐門、開關(guān)等板到非工作位置上；

　　2、停止機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)，切斷電源、氣源；

　　3、清除鐵屑，清掃工作現(xiàn)場，認(rèn)真擦凈機(jī)床。導(dǎo)軌面、轉(zhuǎn)動及滑動面、定位基準(zhǔn)面、工作臺面等處加油保養(yǎng)；

　　4、認(rèn)真將班中發(fā)現(xiàn)的機(jī)床問題，填到交接班記錄本上，做好交班工作。

　　故障診斷方法

　　數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷有故障檢測、故障判斷及隔離和故障定位三個階段。第一階段的故障檢測就是對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行測試，判斷是否存在故障；第二階段是判定故障性質(zhì)，并分離出故障的部件或模塊；第三階段是將故障定位到可以更換的模塊或印制線路板，以縮短修理時間。為了及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，快速確定故障所在部位并能及時排除，要求故障診斷應(yīng)盡可能少且簡便，故障診斷所需的時間應(yīng)盡可能短。為此，可以采用以下的診斷方法：

　　直觀法

　　利用感覺器官，注意發(fā)生故障時的各種現(xiàn)象，如故障時有無火花、亮光產(chǎn)生，有無異常響聲、何處異常發(fā)熱及有無焦煳味等。仔細(xì)觀察可能發(fā)生故障的每塊印制線路板的表面狀況，有無燒毀和損傷痕跡，以進(jìn)一步縮小檢查范圍，這是一種最基本、最常用的方法。

　　CNC系統(tǒng)的自診斷功能

　　依靠CNC系統(tǒng)快速處理數(shù)據(jù)的能力，對出錯部位進(jìn)行多路、快速的信號采集和處理，然后由診斷程序進(jìn)行邏輯分析判斷，以確定系統(tǒng)是否存在故障，及時對故障進(jìn)行定位?，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)自診斷功能可以分為以下兩類：

　　（1）開機(jī)自診斷開機(jī)自診斷是指從每次通電開始至進(jìn)入正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止，系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序自動執(zhí)行對CPU、存儲器、總線、I/O單元等模塊、印制線路板、CRT單元、光電閱讀機(jī)及軟盤驅(qū)動器等設(shè)備運(yùn)行前的功能測試，確認(rèn)系統(tǒng)的主要硬件是否可以正常工作。

　?。?）故障信息提示當(dāng)機(jī)床運(yùn)行中發(fā)生故障時，在CRT顯示器上會顯示編號和內(nèi)容。根據(jù)提示，查閱有關(guān)維修手冊，確認(rèn)引起故障的原因及排除方法。一般來說，數(shù)控機(jī)床診斷功能提示的故障信息越豐富，越能給故障診斷帶來方便。但要注意的是，有些故障根據(jù)故障內(nèi)容提示和查閱手冊可直接確認(rèn)故障原因；而有些故障的真正原因與故障內(nèi)容提示不相符，或一個故障顯示有多個故障原因，這就要求維修人員必須找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，間接地確認(rèn)故障原因。

　　數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查

　　CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT顯示器上顯示故障報警信息，而且能以多頁的“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息，常見的數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查有參數(shù)檢查和接口檢查兩種。

　　（1）參數(shù)檢查數(shù)控機(jī)床的機(jī)床數(shù)據(jù)是經(jīng)過一系列試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行的保證。這些數(shù)據(jù)包括增益、加速度、輪廓監(jiān)控允差、反向間隙補(bǔ)償值和絲杠螺距補(bǔ)償值等。當(dāng)受到外部干擾時，會使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生混亂，機(jī)床不能正常工作。

　　（2）接口檢查CNC系統(tǒng)與機(jī)床之間的輸入/輸出接口信號包括CNC系統(tǒng)與PLC、PLC與機(jī)床之間接口輸入/輸出信號。數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上，用“1”或“0”表示信號的有無，利用狀態(tài)顯示可以檢查CNC系統(tǒng)是否已將信號輸出到機(jī)床側(cè)，機(jī)床側(cè)的開關(guān)量等信號是否已輸入到CNC系統(tǒng)，從而可將故障定位在機(jī)床側(cè)或是在CNC系統(tǒng)。

　　報警指示燈顯示故障

　　現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的CNC系統(tǒng)內(nèi)部，除了上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等“軟件”報警外，還有許多“硬件”報警指示燈，它們分布在電源、伺服驅(qū)動和輸入/輸出等裝置上，根據(jù)這些報警燈的指示可判斷故障的原因。

　　備板置換法

　　利用備用的電路板來替換有故障疑點(diǎn)的模板，是一種快速而簡便的判斷故障原因的方法，常用于CNC系統(tǒng)的功能模塊，如CRT模塊、存儲器模塊等。需要注意的是，備板置換前，應(yīng)檢查有關(guān)電路，以免由于短路而造成好板損壞，同時，還應(yīng)檢查試驗(yàn)板上的選擇開關(guān)和跨接線是否與原模板一致，有些模板還要注意模板上電位器的調(diào)整。置換存儲器板后，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求，對存儲器進(jìn)行初始化操作，否則系統(tǒng)仍不能正常工作。

　　交換法

　　在數(shù)控機(jī)床中，常有功能相同的模塊或單元，將相同模塊或單元互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移的情況，就能快速確定故障的部位。這種方法常用于伺服進(jìn)給驅(qū)動裝置的故障檢查，也可用于CNC系統(tǒng)內(nèi)相同模塊的互換。

　　敲擊法

　　CNC系統(tǒng)由各種電路板組成，每塊電路板上會有很多焊點(diǎn)，任何虛焊或接觸不良都可能出現(xiàn)故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點(diǎn)的電路板、接插件或電器元件時，若故障出現(xiàn)，則故障很可能就在敲擊的部位。

　　測量比較法

　　為檢測方便，模塊或單元上設(shè)有檢測端子，利用萬用表、示波器等儀器儀表，通過這些端子檢測到的電平或波形，將正常值與故障時的值相比較，可以分析出故障的原因及故障的所在位置。由于數(shù)控機(jī)床具有綜合性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，引起故障的因素是多方面的。上述故障診斷方法有時要幾種同時應(yīng)用，對故障進(jìn)行綜合分析，快速診斷出故障的部位，從而排除故障。同時，有些故障現(xiàn)象是電氣方面的，但引起的原因是機(jī)械方面的；反之，也可能故障現(xiàn)象是機(jī)械方面的，但引起的原因是電氣方面的；或者二者兼而有之。因此，對它的故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機(jī)械方面，而必須加以綜合，全方位地進(jìn)行考慮。