機床按加工方式或加工對象可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、花鍵加工機床、銑床、刨床、插床、拉床、特種加工機床、鋸床和刻線機等。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。
按工件大小和機床重量可分為儀表機床、中小型機床、大型機床、重型機床和超重型機床;按加工精度可分為普通精度機床、精密機床和高精度機床;按自動化程度可分為手動操作機床、半自動機床和自動機床;按機床的自動控制方式,可分為仿形機床、程序控制機床、數(shù)字控制機床、適應(yīng)控制機床、加工中心和柔性制造系統(tǒng);按機床的適用范圍,又可分為通用、專門化和專用機床。
專用機床中有一種以標(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床,稱為組合機床。
對一種或幾種零件的加工,按工序先后安排一系列機床,并配以自動上下料裝置和機床與機床間的工件自動傳遞裝置,這樣組成的一列機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)字控制機床和其他自動化工藝裝備組成的,用電子計算機控制,可自動地加工有不同工序的工件,能適應(yīng)多品種生產(chǎn)。
機床的工作
機床的切削加工是由刀具與工件之間的相對運動來實現(xiàn)的,其運動可分為表面形成運動和輔助運動兩類。
表面形成運動是使工件獲得所要求的表面形狀和尺寸的運動,它包括主運動、進(jìn)給運動和切入運動。主運動是從工件毛坯上剝離多余材料時起主要作用的運動,它可以是工件的旋轉(zhuǎn)運動(如車削)、直線運動(如在龍門刨床上刨削),也可以是刀具的旋轉(zhuǎn)運動(如銑削和鉆削)或直線運動(如插削和拉削);進(jìn)給運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)行的運動,如車削外圓時刀架溜板沿機床導(dǎo)軌的移動等;切入運動是使刀具切入工件表面一定深度的運動,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動。
輔助運動主要包括刀具或工件的快速趨近和退出、機床部件位置的調(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動。
各類機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;變速機構(gòu),用于改變主運動的速度;進(jìn)給機構(gòu),用于改變進(jìn)給量;主軸箱用以安裝機床主軸;刀架、刀庫;控制和操縱系統(tǒng);潤滑系統(tǒng);冷卻系統(tǒng)。
機床附屬裝置包括機床上下料裝置、機械手、工業(yè)機器人等機床附加裝置,以及卡盤、吸盤彈簧夾頭、虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺和分度頭等機床附件。
評價機床技術(shù)性能的指標(biāo)較終可歸結(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;而另一方面與機床的動態(tài)特性,如運動精度、動剛度、熱變形和噪聲等關(guān)系更大。
數(shù)控機床未來的發(fā)展趨勢是:進(jìn)一步應(yīng)用電子計算機技術(shù)、新型伺服驅(qū)動元件、光柵和光導(dǎo)纖維等新技術(shù),簡化機械結(jié)構(gòu),提高和擴大自動化工作的功能,使機床適應(yīng)于納入柔性制造系統(tǒng)工作;提高功率主運動和進(jìn)給運動的速度,相應(yīng)提高結(jié)構(gòu)的動、靜剛度以適應(yīng)采用新型刀具的需要,提高切削效率;提高加工精度并發(fā)展超精密加工機床,以適應(yīng)電子機械、航天等新興工業(yè)的需要;發(fā)展特種加工機床,以適應(yīng)難加工金屬材料和其他新型工業(yè)材料的加工。
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