切削机床

分类

机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类，根据国家制定的机床型号编制方法，机床分为11大类：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，锯床和其他机床。在每一类机床中，又按工艺范围，布局型式和结构性能分为若干组，每一组又分为若干个系（系列）。

除了上述基本分类方法外，还有其它分类方法：

⑴按照性程度，机床可分为：

①通用机床 工艺范围很宽，可完成多种类型零件不同工序的加工，如卧式车床、外圆磨床及摇臂钻床等。

②专门化机床 工艺范围较窄，它是为加工某种零件或某种工序而专门设计和制造的，如铲齿车床、丝杠铣床等。

③专用机床 工艺范围最窄，它一般是为某特定零件的特定工序而设计制造的，如大量生产的汽车零件所用的各种钻、镗组合机床。

⑵按照机床的工作精度，可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。

⑶按照重量和尺寸，可分为仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（质量大于10t）、重型机床（质量在30t以上）和超重型机床（质量在100t以上）。

⑷按照机床主要器官的数目，可分为单轴、多轴、单刀、多刀机床等。

⑸按照自动化程度不同，可分为普通、半自动和自动机床。

自动机床具有完整的自动工作循环，包括自动装卸工件，能够连续的自动加工出工件。半自动机床也有完整的自动工作循环，但装卸工件还需人工完成，因此不能连续地加工。

机床的工作

机床的切削加工是由刀具与工件之间的相对运动来实现的，其运动可分为表面形成运动和辅助运动两类。

⑴表面形成运动是使工件获得所要求的表面形状和尺寸的运动，它包括主运动、进给运动和切入运动。主运动是从工件毛坯上剥离多余材料时起主要作用的运动，它可以是工件的旋转运动（如车削）、直线运动（如在龙门刨床上刨削），也可以是刀具的旋转运动（如铣削和钻削）或直线运动（如插削和拉削）；进给运动是刀具和工件待加工部分相向移动，使切削得以继续进行的运动，如车削外圆时刀架溜板沿机床导轨的移动等；切入运动是使刀具切入工件表面一定深度的运动，其作用是在每一切削行程中从工件表面切去一定厚度的材料，如车削外圆时小刀架的横向切入运动。

⑵辅助运动主要包括刀具或工件的快速趋近和退出、机床部件位置的调整、工件分度、刀架转位、送夹料，启动、变速、换向、停止和自动换刀等运动。

机床组成

通常由下列基本部分组成：支承部件，用于安装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；变速机构，用于改变主运动的速度；进给机构，用于改变进给量；主轴箱用以安装机床主轴；刀架、刀库；控制和操纵系统；润滑系统；冷却系统。

机床附属装置包括机床上下料装置、机械手、工业机器人等机床附加装置，以及卡盘、吸盘弹簧夹头、虎钳、回转工作台和分度头等机床附件。

技术参数

机床的主要技术参数主要有

主参数：代表机床规格的大小，在机床型号中，用阿拉伯数字给出的是主参数折算值（1/10或/100）。

基本参数：包括尺寸参数、运动参数和动力参数。

⑴尺寸参数：机床的主要结构尺寸。

⑵运动参数：机床执行中的运动速度，包括主运动的速度范围、速度数列和进给运动的进给量范围、进给量数列以及空行程速度等。

主运动参数

1）主轴转数：

对作回转运动的机床，其主运动参数是主轴转数。计算公式为：

n=1000V/（πd)

主运动是直线运动的机床，如：插床，刨床。其主运动参数是机床工作台或滑枕的每分钟往复次数。

2）主轴和转数的确定

专用机床用于完成特定的工艺，主轴只需一种固定的转速。通用机床的加工范围较宽，主轴需要变速，需要确定其变速范围，即和转数。采用分级变速时，还应确定转速的级数。

nmin=1000Vmin/（πDmax） nmax=1000Vmax/（πDmin)

变速范围为：Rn=nmax/nmin

3）有级变速时主轴转速序列

无级变速时，nmax与nmin之间的转速是连续变化的

有级变速时，应该在nmax和nmin确定后，再进行转速分级，确定各中间级转速。主运动的有级变速的转速数列一般采用等比数列，满足等比数列关系：

nj+1=nj? ；nz=n1*?z-1

进给运动参数

进给量：

a.大部分机床（如车，钻床等）：进给量用工件或刀具每转的位移（mm/r）表示；

b.直线往复运动机床（如刨，插床）：进给量以每以往复的位移量表示；

c.铣床和磨床：进给量以每分钟的位移量（mm/min）表示。

动力参数

机床的动力参数是指驱动主运动、进给运动和空行程运动的电动机功率。

a.主传动功率：机床的主传动功率P主由三部分组成，即：

P主=P切+P空+P附

1）切削功率P切：与加工情况、工件和刀具材料及切削用量的大小有关。

P切=Fz*Vc/60000

2）空载功率P空：是指机床不进行切削，即空转时所消耗的功率。

3）附加功率P附：指机床进行切削时，因负载而增加的机械摩擦所耗的功率。

b.进给传动功率：通常也采用类比和计算相结合的方法来确定。

c.空行程功率：指为节省零件加工的辅助时间和减轻工人劳动强度，在机床移动部件空行程时快速移动所需的传动功率。其大小由移动部件重量和部件启动时的惯性力决定。