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。

主要有GB/T15375-94和GB/T15375-2008兩種命名標(biāo)準(zhǔn)

1. GB/T15375-94《金屬切削機(jī)床型號編制方法》

2. GB/T15375-2008《金屬切削機(jī)床型號編制方法》

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。

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。

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，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。

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.按機(jī)床的適用范圍，又可分為通用、專用機(jī)床。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)。

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)床的傳動

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。

機(jī)床的傳動系統(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：

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。

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。

（1）幾何精度、運(yùn)動精度、傳動精度屬于靜態(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，目前尚無統(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。

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。

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)。

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

CAM：Computer Aided Making，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)(Machine reference point)：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) (Reference points)：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) (Work reference points)：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) (Program reference points)：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）。

鋼板防護(hù)罩

根據(jù)運(yùn)行速度及導(dǎo)軌的不同我們所研制的防護(hù)罩結(jié)構(gòu)也不同。運(yùn)行速度10m/min之下的我們裝有聚安脂或黃銅滑塊。中等速度30m/min之下的我們裝有滾軸。另外驅(qū)動板、刮屑板及吸屑板之間還需要用緩沖系統(tǒng)?；瑝K緩沖系統(tǒng)的目的是減少碰撞、噪音及摩擦。

鋼制伸縮式導(dǎo)軌防護(hù)罩的節(jié)數(shù)對其比例、重量及運(yùn)行特性都很重要。每個單節(jié)都應(yīng)盡可能的長，這樣可以減少節(jié)數(shù)，降低成本。一般情況最大拉伸與最小壓縮比例應(yīng)在3：1 和5：1之間。

車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)床。

1.1 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”。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

莫茲利生于1771年，18歲的時候，他是發(fā)明家布拉默的得力助手。據(jù)說，布拉默原先一直是干農(nóng)活的，16歲那年因一次事故致使右踝傷殘，才不得不改行從事機(jī)動性不強(qiáng)的木工活。他的第一項(xiàng)發(fā)明便是1778年的抽水馬桶，莫茲利開始一直幫助布拉默設(shè)計水壓機(jī)和其他機(jī)械，直到26歲才離開布拉默，因?yàn)椴祭直┑鼐芙^了莫利茲提出的把工資增加到每周30先令以上的請求。

就在莫茲利離開布拉默的那一年，他制成了第一臺螺紋車床，這是一臺全金屬的車床，能夠沿著兩根平行導(dǎo)軌移動的刀具座和尾座。導(dǎo)軌的導(dǎo)向面是三角形的，在主軸旋轉(zhuǎn)時帶動絲杠使刀具架橫向移動。這是近代車床所具有的主要機(jī)構(gòu)，用這種車床可以車制任意節(jié)距的精密金屬螺絲。

3年以后，莫茲利在他自己的車間里制造了一臺更加完善的車床，上面的齒輪可以互相更換，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。不久，更大型的車床也問世了，為蒸汽機(jī)和其他機(jī)械的發(fā)明立下了汗馬功勞。

1.5 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，40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。50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60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。

1.6 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。

智研咨詢預(yù)計2014年上半年受今年經(jīng)濟(jì)形勢平穩(wěn)好轉(zhuǎn)及訂單略有增長影響，出口會保持相對高的增長。隨著世界經(jīng)濟(jì)逐步緩慢復(fù)蘇，美國作為世界經(jīng)濟(jì)的引擎逐步縮減和退出量化寬松政策，使世界經(jīng)濟(jì)還存在諸多不確定因素。綜合考慮，2014年我國機(jī)床產(chǎn)品出口有望增長13%~15%.機(jī)床貿(mào)易逆差縮減2013年中國機(jī)床產(chǎn)品出口增幅高于國家總體出口的增長幅度；機(jī)床進(jìn)口負(fù)增長，而且降速明顯，貿(mào)易逆差有明顯縮減。

2013年在世界經(jīng)濟(jì)普遍不景氣的背景之下，中國的機(jī)床產(chǎn)品對外貿(mào)易保持了比較穩(wěn)定的增長。海關(guān)總署統(tǒng)計資料顯示，2013年中國機(jī)床產(chǎn)品出口金額43.79億美元，比上一年度增加12.56%，高于我國全部出口總額增長7.6%的同比增幅。2013年中國機(jī)床產(chǎn)品進(jìn)口總額110.02億美元，比上一年度增加-23.62%.

2013年中國機(jī)床產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易逆差66.23億美元，比2012年進(jìn)出口貿(mào)易逆差108.09億美元下降41.86億美元，下降幅度為38.73%.機(jī)床出口有所增加2013年，中國機(jī)床出口金額43.78億美元，同比增長12.56%；出口數(shù)量1665.35萬臺，同比增長5.05%；出口均價262.93美元/臺，同比增長7.15%.除了2月份出口金額和數(shù)量增長較大之外，上半年其他月份出口增幅低于全年增長幅度。下半年出口增長幅度比較穩(wěn)定，且有逐月上升趨勢，這在某種程度上似乎反映出世界經(jīng)濟(jì)有一些復(fù)蘇跡象。

金屬加工機(jī)床出口增長較快金屬加工機(jī)床是我國機(jī)床出口的主要部分，出口增長也相對較快。2013年，金屬加工機(jī)床出口金額28.61億美元，占全部機(jī)床出口的65.34%，該比例略低于2012年的70%.金屬加工機(jī)床出口金額同比增長5.4%，增速低于全部機(jī)床出口增長12.56%的增幅。加工中心出口金額同比增長15.9%.

值得注意的是，我國機(jī)床出口亞洲市場占比大有接近半壁江山之趨勢，比上一年度同期增長21.75%，增長幅度接近平均值的兩倍。尤其是亞洲的東盟市場，同比增長51.86%，增長幅度為平均值的4倍多。其中，出口越南3.5億美元，占比8%，同比增長217.69%。美國、越南、德國、俄羅斯、印度是我國機(jī)床出口的主要市場，其中美國依然是中國機(jī)床出口最大的市場。從貿(mào)易方式來看，一般貿(mào)易出口仍然是機(jī)床出口的主力，出口額35.41億美元，占全部出口金額的80.87%，同比增長8.79%；出口數(shù)量14194454臺，占比85.23%，同比增長4.29%.機(jī)床進(jìn)口數(shù)量減少價格上升2013年我國進(jìn)口機(jī)床約110億美元，同比下降23.62%；進(jìn)口數(shù)量102532臺，同比下降33.34%；進(jìn)口機(jī)床均價107304.22美元，同比上升14.57%.總體是量減價升的態(tài)勢，與2012年量增價跌的態(tài)勢形成了鮮明對照。

市場需要中高端機(jī)床產(chǎn)品我國進(jìn)口機(jī)床的絕大多數(shù)是金屬加工機(jī)床，其進(jìn)口額占全部進(jìn)口機(jī)床產(chǎn)品的91.82%.從2013年我國金屬加工機(jī)床的進(jìn)口結(jié)構(gòu)構(gòu)成可以看出，機(jī)床進(jìn)口數(shù)量和金額雙雙下降，分別下降30.54%和24.27%，但是單價卻上升了9.03%.其中，雖然加工中心的進(jìn)口數(shù)量和金額分別下降了58.34%和40.14%，然而單價卻陡升43.69%.這反映出中國市場需求結(jié)構(gòu)在不斷地優(yōu)化、對中高端機(jī)床產(chǎn)品的需求在不斷增加；從另一方面可以看出，我國生產(chǎn)的高端機(jī)床產(chǎn)品在產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)指標(biāo)、科技水平、用戶服務(wù)等方面還不能有效滿足客戶的需求。對此，我國機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)正在通過引進(jìn)和借鑒國際先進(jìn)與核心的機(jī)床設(shè)計、制造理念和技術(shù)，增強(qiáng)自主研發(fā)能力，提高其自身產(chǎn)品的服務(wù)水平與競爭力，努力滿足國內(nèi)和國際客戶日益增長的需求。我國的木工機(jī)床（非金屬加工機(jī)床）的制造水平比較高，所以進(jìn)口數(shù)量比較小。從非洲和墨西哥進(jìn)口機(jī)床的金額與數(shù)量盡管基數(shù)比較小，但增幅卻比較大。從市場和國別來看，我國機(jī)床進(jìn)口市場的結(jié)構(gòu)依然是以亞歐為主，這兩個洲的機(jī)床進(jìn)口額103.72億美元，占總額的94.28%.機(jī)床進(jìn)口額較大的國地區(qū)依然是掌握核心技術(shù)的德國、日本、中國臺灣和韓國，這4個國家和地區(qū)的進(jìn)口額為82.08億美元，占全部進(jìn)口額的74.60%.進(jìn)口貿(mào)易格局相對穩(wěn)定從貿(mào)易方式上來看，進(jìn)口仍以一般貿(mào)易方式為主，進(jìn)口額占比70.97%進(jìn)口金額和數(shù)量同比雙雙下降，但是進(jìn)口單價卻上升16%.機(jī)床進(jìn)口的主要省市仍為江蘇、廣東和上海。其進(jìn)口額43.84億美元，約占機(jī)床進(jìn)口總額的39，85%，略低于2012年的44%.

機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新不斷“十二五”期間我國對機(jī)床行業(yè)投入力度加大，商務(wù)部制定了《機(jī)電和高新技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，明確了發(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的出口；同時完善了《出口機(jī)電產(chǎn)品國際認(rèn)證指南》，有效降低國外技術(shù)性貿(mào)易措施對我國機(jī)電產(chǎn)品出口的影響；并且相繼出臺了一系列促進(jìn)外貿(mào)穩(wěn)定增長、優(yōu)化外貿(mào)結(jié)構(gòu)的政策措施，包括加快出口退稅進(jìn)度、改善貿(mào)易融資服務(wù)、擴(kuò)大出口信用保險（放心保）覆蓋面、提高貿(mào)易便利化水平、減免進(jìn)出口環(huán)節(jié)收費(fèi)和進(jìn)口貼息等措施，保證了機(jī)床進(jìn)出口的穩(wěn)定增長。

2012年，高檔產(chǎn)品和專業(yè)機(jī)床需求旺盛，普通機(jī)床產(chǎn)品需求逐步下降。在國家政策和市場需求結(jié)構(gòu)升級的雙重推動下，全行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新力度加大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化，是2013年出口增速相對較快的原因之一?！靶袠I(yè)整體仍然處于下行區(qū)間，沒有企穩(wěn)回升。2013年前10個月，機(jī)床工具行業(yè)產(chǎn)銷量、新增訂單等主要運(yùn)行數(shù)據(jù)累計全部負(fù)增長，但下降幅度較上年同期有所減緩?！睆闹袊鴻C(jī)床工具工業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長陳惠仁在談到行業(yè)現(xiàn)狀時如是說。需求結(jié)構(gòu)繼續(xù)升級談到市場變化，陳惠仁列舉了多個進(jìn)出口數(shù)據(jù)。今年前三季度，機(jī)床產(chǎn)品進(jìn)口數(shù)量下降了25%，而進(jìn)口機(jī)床平均單臺價格卻增長了24%，反映出國內(nèi)機(jī)床市場需求升級。分析進(jìn)口產(chǎn)品原產(chǎn)地同樣可以得出這一結(jié)論。歐洲、美國、日本、韓國以及中國臺灣地區(qū)是我國機(jī)床進(jìn)口的主要來源，這些地區(qū)的產(chǎn)品占我國機(jī)床總進(jìn)口量的95%以上。而2013年以來，不同地區(qū)的產(chǎn)品在中國市場表現(xiàn)開始分化。其中，以德國、意大利為代表的歐美系業(yè)績最為光鮮，實(shí)現(xiàn)了逆勢增長，達(dá)到10%；日本下降最為劇烈，達(dá)到一半以上；而韓國及臺灣地區(qū)則下降了20%.歐美出口我國的多數(shù)為高端產(chǎn)品，而中國臺灣、韓國則在中低端市場頗具競爭力。這兩者一升一降，可以看出市場需求的變化。如果再進(jìn)一步，從國內(nèi)進(jìn)口地區(qū)來分析，這一觀點(diǎn)將得到進(jìn)一步佐證。國內(nèi)機(jī)床進(jìn)口排在前三位的地區(qū)是江蘇、上海和廣東。今年前三季度，江蘇省機(jī)床進(jìn)口下降了20%，廣東省下降了30%，而上海卻增長了4%.這三個地區(qū)的制造業(yè)各具特色，其中上海高端制造業(yè)最為發(fā)達(dá)，對機(jī)床的需求也相對旺盛，而高端制造需要的自然是高端機(jī)床。這些數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)機(jī)床市場需求發(fā)生了顯著變化，需求總量下降，同時需求結(jié)構(gòu)升級。

市場規(guī)模整體萎縮，行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與市場需求矛盾尚未有效緩解；前三季度企業(yè)利潤持續(xù)下降，市場競爭日益激烈；在世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇動力不足的形勢下，出口增速下滑趨勢尚未明顯好轉(zhuǎn)；同時，長期保持增長的進(jìn)口亦出現(xiàn)大幅下滑，進(jìn)一步印證了市場規(guī)模整體萎縮的局面。

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。

2.1 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。

2.2 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)。

2.3 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。

2.4 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。

3.1 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。

3.2 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。

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”。

4.1 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。

4.2 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。

5.1 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。

5.2 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。

6.1 古代鉆床——“弓轆轤”鉆孔技術(shù)有著久遠(yuǎn)的歷史?？脊艑W(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)。

6.2 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。

鍛壓機(jī)床duan ya ji chuang

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。

數(shù)控刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具；同時“數(shù)控刀具”除切削用的刀片外，還包括刀桿和刀柄等附件！

根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：

整體式：刀具為一體，由一個坯料制造而成，不分體；

焊接式式：采用焊接方法連接，分刀頭和刀桿；

機(jī)夾式：機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；通常數(shù)控刀具采用機(jī)夾式！

特殊型式：如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。

根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：

高速鋼刀具；

硬質(zhì)合金刀具；

金剛石刀具；

其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

從切削工藝上可分為

車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切斷、切槽刀具等多種；

鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；

鏜削刀具；

銑削刀具等。

刀具的發(fā)展在人類進(jìn)步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀(jì)，就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期(公元前三世紀(jì))，由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當(dāng)時的鉆頭和鋸，與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。

然而，刀具的快速發(fā)展是在18世紀(jì)后期，伴隨蒸汽機(jī)等機(jī)器的發(fā)展而來的。1783年，法國的勒內(nèi)首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明最早的文獻(xiàn)記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。

那時的刀具是用整體高碳工具鋼制造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和．懷特發(fā)明高速鋼。1923年，德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。

在采用合金工具鋼時，刀具的切削速度提高到約8米/分，采用高速鋼時，又提高兩倍以上，到采用硬質(zhì)合金時，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高。

由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價格比較昂貴，刀具出現(xiàn)焊接和機(jī)械夾固式結(jié)構(gòu)。1949～1950年間,美國開始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片，不久即應(yīng)用在銑刀和其他刀具上。1938年，德國德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專利。1972年，美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年，瑞典山特維克鋼廠取得用化學(xué)氣相沉積法，生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利。1972年，美國的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法，在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層。表面涂層方法把基體材料的高強(qiáng)度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來，從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能。

刀具按工件加工表面的形式可分為五類。加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等；孔加工刀具，包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等；螺紋加工工具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等；切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外，還有組合刀具。

按切削運(yùn)動方式和相應(yīng)的刀刃形狀，刀具又可分為三類。通用刀具，如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀和鋸等；成形刀具，這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀，如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件，如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。

各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。

刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內(nèi)孔套裝在機(jī)床的主軸或心軸上，借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。

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；

分度頭分為等分分度頭、半萬能分度頭、萬能分度頭、簡易分度頭、立臥分度頭、數(shù)控分度頭、懸臂分度頭；

工作臺手動回轉(zhuǎn)工作臺、立臥回轉(zhuǎn)工作臺、數(shù)控立臥回轉(zhuǎn)工作臺、數(shù)控移動工作臺、角度工作臺、可調(diào)工作臺；

卡盤分二爪自定心卡盤、短圓柱型三爪自定心卡盤、短圓錐型三爪自定心卡盤、電動三爪自定心卡盤、電動三爪卡盤、可調(diào)三爪自定心卡盤、四爪管子復(fù)合卡盤、四爪單動卡盤、高速通孔動力卡盤、三爪楔式(動力)自定心卡盤、三爪手緊卡盤、錐柄卡盤、三爪自定心卡盤、四爪自定心卡盤、精密三爪自定心卡盤、四爪復(fù)合卡盤、六爪自定心卡盤；

接頭分金屬螺口軟管接頭、法蘭式接頭、圓定座、固定圈；

排屑裝置分鏈板式排屑裝置、永磁式排屑裝置、復(fù)合式排屑裝置、螺旋式排屑裝置、磁刮板式排屑裝；

軟管分尼龍軟管、聚乙烯軟管、雙層開口管、橢圓軟管。

機(jī)床配件的合理運(yùn)用有助于提高工作效率和節(jié)約成本，在機(jī)加工中已經(jīng)得到了廣泛的注意和運(yùn)用。

（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。　

近年來中國的機(jī)床防市場上出現(xiàn)了一種新的市場：網(wǎng)上市場。這個就是電子商務(wù)在傳統(tǒng)行業(yè)中起到重大作用的一種表現(xiàn)方式。

目前中國鍛壓機(jī)械行業(yè)廠家銷售收入在500萬元以上的企業(yè)約600家，其中絕大多數(shù)為中小型企業(yè)，大重型、數(shù)控精密機(jī)械加工核心設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)施（廠房、起重、裝配條件）不足，生產(chǎn)能力受到很大限制。

中國是機(jī)床消費(fèi)的傳統(tǒng)大國，消費(fèi)額已連續(xù)數(shù)年排名世界第一。中國作為機(jī)床消費(fèi)大國同時也是機(jī)床生產(chǎn)大國，2009年，中國首次成為世界機(jī)床第一生產(chǎn)大國。金屬成形機(jī)床作為機(jī)床行業(yè)的一個重要組成部分，也呈現(xiàn)出高速增長的態(tài)勢。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，2010年，中國生產(chǎn)金屬成形機(jī)床的規(guī)模以上企業(yè)602家，完成工業(yè)總產(chǎn)值402億元，出口5.69億美元，進(jìn)口19.06億美元。

為了滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，以及企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要求，特別是為應(yīng)對國際金融危機(jī)，近幾年金屬成形機(jī)床行業(yè)加大了新產(chǎn)品開發(fā)力度，企業(yè)的科研、設(shè)計、制造能力不斷增強(qiáng)，行業(yè)整體技術(shù)水平進(jìn)一步提高，開發(fā)出一大批具有較高技術(shù)水平的新產(chǎn)品，并且在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了驗(yàn)證，受到用戶的好評和認(rèn)可。

目前中國金屬成形機(jī)床主要產(chǎn)品與國外的技術(shù)差距明顯縮小，某些產(chǎn)品檔次接近國際水平，產(chǎn)品類型基本覆蓋了國際市場上的所有產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量特別是穩(wěn)定性、可靠性顯著提高，基本滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，也具備了沖擊世界中高檔金屬成形機(jī)床市場的能力。

中國金屬成形機(jī)床行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化并呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：第一，隨著工業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)品呈現(xiàn)向大（重）型、超重型方向發(fā)展的趨勢。第二，中高檔智能柔性成形機(jī)床成為市場需求的主流和重點(diǎn)。各行業(yè)在技術(shù)升級改造過程中都要求高速、高精度、高剛度、復(fù)合、智能柔性的金屬成形機(jī)床。第三，定制型產(chǎn)品所占比重逐步提升，以滿足不同用戶的個性化需求。

中國是金屬成形機(jī)床生產(chǎn)大國還不是強(qiáng)國近年來，國內(nèi)機(jī)床行業(yè)發(fā)展勢頭良好，通過技術(shù)改造，研發(fā)水平、制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量和市場容量都明顯提升。2009年中國已躍居成為世界第一機(jī)床生產(chǎn)大國，但與發(fā)達(dá)國家的差距依然明顯。金屬成形機(jī)床作為機(jī)床工具的一個重要類別，也具有大而不強(qiáng)的特征，主要表現(xiàn)在：第一、企業(yè)規(guī)模較小，目前中國鍛壓機(jī)械行業(yè)廠家銷售收入在500萬元以上的企業(yè)約600家，其中絕大多數(shù)為中小型企業(yè)，大重型、數(shù)控精密機(jī)械加工核心設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)施（廠房、起重、裝配條件）不足，生產(chǎn)能力受到很大限制，無法滿足生產(chǎn)大構(gòu)件、大噸位、大臺面、高精度、整體加工成形產(chǎn)品的要求。第二、關(guān)鍵功能部件發(fā)展滯后，國產(chǎn)功能部件和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展滯后，功能部件配套能力既弱又散。不論是機(jī)械類功能部件，還是數(shù)控系統(tǒng)、電氣類功能部件，高檔功能部件幾近是空白，中檔功能部件行業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化程度不高，難以滿足國產(chǎn)主機(jī)的配套要求，關(guān)鍵功能部件發(fā)展滯后已經(jīng)成為金屬成形機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。第三、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步優(yōu)化，智研數(shù)據(jù)研究中心調(diào)查員表示：中國金屬成形機(jī)床行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在最近幾年不斷優(yōu)化，但目前中國金屬成形機(jī)床中小型、低附加值產(chǎn)品占比仍然較大。提高大重型金屬成形機(jī)床的生產(chǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是金屬成形機(jī)床行業(yè)發(fā)展的長期任務(wù)。

一、機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。

數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心技術(shù)，它的整體水平標(biāo)志著一個國家產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的水平和綜合國力的強(qiáng)弱，具有超越其經(jīng)濟(jì)價值的戰(zhàn)略物資地位。目前我國企業(yè)機(jī)械 制造整體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。由于我國企業(yè)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)依靠進(jìn)口，企業(yè)承受不了巨額購置費(fèi)，且易受國外的控制，另外數(shù)控機(jī)械設(shè) 備維修氣力薄弱，進(jìn)口的備件維修本錢高，設(shè)備完好率低，大部分進(jìn)口機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，有的甚至在進(jìn)口后還沒使用就已由于各方面原因不能使用等等。因此 目前我國企業(yè)機(jī)床數(shù)控化比例極低，不到5%，各企業(yè)使用的盡大部分為傳統(tǒng)老式機(jī)床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。為節(jié)約本錢，進(jìn)一步發(fā)揮 老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛伏價值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨勢。

二、機(jī)床數(shù)控化改造的分類。

機(jī)床的數(shù)控化改造可以分為以下幾種：

1、其一是恢復(fù)原功能，對機(jī)床存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；

2、其二是NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床；

3、其三是翻新，為進(jìn)步精度、效率和自動化程度，對機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新；

4、其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為進(jìn)步性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地進(jìn)步水平和檔次的更新改造。

三、機(jī)床數(shù)控化改造的內(nèi)容

下面按第三種改造方式以車床數(shù)控化改造為例，結(jié)合我公司在機(jī)床改造中的實(shí)際操縱情況介紹一下其改造的主要內(nèi)容和主要結(jié)構(gòu)形式。

1、進(jìn)給軸的改造

普通車床的X軸和Z軸均由同一電機(jī)驅(qū)動，走刀運(yùn)動經(jīng)走刀箱傳動絲杠及溜板箱，獲得不同的工件螺距即Z軸運(yùn)動；走刀運(yùn)動經(jīng)走刀箱傳動光桿及溜板箱，獲得不同 的進(jìn)刀量即X軸運(yùn)動。普通車床數(shù)控化改造時一般都往掉走刀箱及溜板箱，改用進(jìn)給伺服（或步進(jìn)）傳動鏈分別代替，具體體現(xiàn)為：

Z軸：縱向電機(jī)→減速箱（或聯(lián)軸器）→縱向滾珠絲杠→大拖板，縱向按數(shù)控指令獲得不同的走刀量和螺距。

X軸：橫向電機(jī)→減速箱（或聯(lián)軸器）→橫向滾珠絲杠→橫滑板，橫向按數(shù)控指令獲得不同的走刀量。

改造后整個傳動鏈的傳動精度在保證機(jī)床剛性的條件下，與滾珠絲杠副的選擇和布置結(jié)構(gòu)形式、機(jī)床導(dǎo)軌的精度情況等有很大的關(guān)系。

1）、滾珠絲杠副的選擇和布置結(jié)構(gòu)形式

普通車床大多采用的是T型絲杠等滑動絲杠副，與滾珠絲杠副相比摩擦阻力大、傳動效率低，不能適應(yīng)于高速運(yùn)動。另外由于磨損快，造成其精度保持性和壽命低等 等，在進(jìn)行普通機(jī)床數(shù)控化改造時往往都將其更換為滾珠絲杠副。滾珠絲杠副有以下一些特點(diǎn)：摩擦損失小，傳動效率高，可達(dá)0.90～0.96；若使用的絲杠 螺母預(yù)緊后，可以完全消除間隙，進(jìn)步傳動剛度；摩擦阻力小，幾乎與運(yùn)動速度無關(guān)，消息摩擦力之差極小，能保證運(yùn)動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象；磨損小、壽 命長、精度保持性好。但應(yīng)留意，由于滾珠絲杠副不能自鎖，有可逆性，即能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，因此絲杠立式和傾斜使用 時，應(yīng)增加制動裝置或平衡裝置。

2）、機(jī)床導(dǎo)軌

普通車床導(dǎo)軌大多采用的是滑動導(dǎo)軌，其動、靜摩擦系數(shù)大，在使用一段時間后都會有不同程度的磨損，對機(jī)床傳動精度和其保持性帶來很大的影響。因此在對其進(jìn) 行數(shù)控化改造的同時必須針對機(jī)床導(dǎo)軌狀況進(jìn)行必要的檢驗(yàn)處理，對于磨損較嚴(yán)重的更要進(jìn)行大修，即進(jìn)行磨削、淬火、貼塑、配刮等處理，同時采用公道的潤滑， 充分保證其精度。

3）、電機(jī)與絲杠的聯(lián)接

在滿足機(jī)床要求的條件下，為減少中間環(huán)節(jié)帶來的傳動誤差，我們多將電機(jī)與絲杠副通過聯(lián)軸器直接聯(lián)接，這要根據(jù)改造中實(shí)際情況來定。一般對于小型車床如 C6116型，由于空間尺寸有限，特別是X軸，電機(jī)與絲杠副不能直聯(lián)，多采用齒輪副或同步帶論來傳動；對于大型車床如C6150,床身長5米的車床，由于 絲杠較長，直徑較大，除了要考慮傳動力的題目，還要考慮其低速性能及加減速慣量匹配的題目，往往電機(jī)都要通過幾級減速來傳動。無論是采用齒輪還是同步帶論 來傳動，其傳動間隙的消除是比較關(guān)鍵的。齒輪傳動中常用的方法有錯齒消隙法、偏心軸調(diào)整法等等，同步帶論傳動中多采用調(diào)整中心距或張緊輪消隙法。

2、主軸部分的改造

車床主軸帶動工件以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)是車削加工中的主運(yùn)動，消耗機(jī)床大部分動力。普通車床由主電動機(jī)經(jīng)皮帶傳動，經(jīng)主軸變速箱帶動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸箱經(jīng)手動或自 動變速獲得（9～24）級轉(zhuǎn)速，通過電磁或液壓離合器操縱主軸的變速和正反轉(zhuǎn)；而數(shù)控車床主軸箱由電主軸或傳統(tǒng)機(jī)械主軸單元加變頻電機(jī)和變頻器組成。普通 車床在數(shù)控化改造時大部分情況下保存原主軸箱，不做改動或少做改動。

3、刀架部分的改造

目前數(shù)控車床刀架基本為電動刀架，其特點(diǎn)是定位更正確、迅速。老式傳統(tǒng)車床刀架多為手動、液壓驅(qū)動或少部分的電動，改造時可以根據(jù)需要對其加以更換。

電動刀架可分為臥式轉(zhuǎn)塔刀架（一般安裝8～12把刀）和立式電動刀架，立式電動刀架有四工位（或六工位），其中每一種刀架又有抬刀刀架（兩端齒盤）和免抬刀刀架（三端齒盤）之分。臥式轉(zhuǎn)塔刀架價格相對較貴，改造中常用立式四工位電動刀架。

4、潤滑部分的改造

老式傳統(tǒng)車床除主軸箱外，導(dǎo)軌、絲杠副、光桿等多用油槍定期注油潤滑和油脂潤滑，這對機(jī)床的導(dǎo)軌、絲杠副等的精度保持很不利，在同等驅(qū)動下機(jī)床運(yùn)動的穩(wěn)定性、靈活性也差一些。

5、機(jī)床防護(hù)

機(jī)床改造后整個防護(hù)分局部防護(hù)、半防護(hù)和全防護(hù)三種。

四、機(jī)床數(shù)控化改造的聯(lián)調(diào)

機(jī)床安裝、系統(tǒng)各參數(shù)按要求設(shè)置完成之后，在機(jī)電聯(lián)調(diào)時還需完成各種動作試驗(yàn)、功能試驗(yàn)、空運(yùn)轉(zhuǎn)、負(fù)荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)機(jī)床數(shù)控化改造后是否滿足要求。

1、空運(yùn)轉(zhuǎn)前的檢查

通電前機(jī)床外觀檢查（檢查機(jī)床各部位的裝配質(zhì)量，使他們能在通電后正常工作）。

（1）重要固定結(jié)合面應(yīng)緊密貼合，用0.03塞尺檢查時應(yīng)該插不進(jìn)，滑動導(dǎo)軌面的端部用0.03塞尺檢查深度小于20mm。重要固定結(jié)合面為床頭箱與床身 的結(jié)合面，轉(zhuǎn)塔刀架底座與滑板的結(jié)合面，尾座體與尾座底板的結(jié)合面，床身與床身（拼結(jié)床身）的結(jié)合面，鑲鋼導(dǎo)軌與基礎(chǔ)件的結(jié)合面等。

（2）仔細(xì)檢查各個箱體及各個運(yùn)動部件是否按要求加油，箱體中的油平面不得低于油標(biāo)線以下。冷卻箱中是否有足夠的冷卻液，液壓站、自動間歇潤滑裝置的油是 否到油位指示器規(guī)定的油位，電器控制箱中的各開關(guān)及元器件是否正常，各插裝集成電路板是否到位，通電啟動集中潤滑裝置使各潤滑部位及潤滑油路布滿潤滑油。

4、空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)

（1）主運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)

在不切削狀態(tài)下，試驗(yàn)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時間的溫度變化和空載功率。機(jī)床主運(yùn)動機(jī)械由低、中、高三檔轉(zhuǎn)速，有級變速為全部轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時間不少于2分鐘，在最高轉(zhuǎn)速段不得少于1小時，使主軸軸承達(dá)到穩(wěn)定溫度。檢查主軸軸承的溫度不超過70℃。

（2）連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)

用數(shù)控程序指令全部功能做（不切削）連續(xù)運(yùn)動和回轉(zhuǎn)試驗(yàn)。其運(yùn)動時間不大于15分鐘。每個循環(huán)終了停車，并模擬松卡工作，停車不超過一分鐘，根據(jù)客戶不同的要求連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)48h～72h。

5、試切

在機(jī)床各項(xiàng)幾何精度和運(yùn)動精度滿足要求后，應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和自定標(biāo)準(zhǔn)加工工件，以檢測機(jī)床數(shù)控化改造后的加工性能。有的除了要進(jìn)行必要的精加工外，還要進(jìn)行一定的負(fù)荷試驗(yàn)，以檢查其精度的穩(wěn)定性。

在上述各項(xiàng)試驗(yàn)滿足要求后，機(jī)床數(shù)控化改造后的聯(lián)調(diào)工作也就完成了。

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。

（2） 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。

點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床：這類數(shù)控機(jī)床僅能控制在加工平面內(nèi)的兩個坐標(biāo)軸帶動刀具與工件相對運(yùn)動，從一個坐標(biāo)位置快速移動到下一個坐標(biāo)位置，然后控制第三個坐標(biāo)軸進(jìn)行鉆鏜切削加工。

輪廓控制數(shù)控機(jī)床：這類數(shù)控機(jī)床具有控制幾個坐標(biāo)軸同時協(xié)調(diào)運(yùn)動，即多坐標(biāo)軸聯(lián)動的能力，使刀具相對于工件按程序規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)動，在運(yùn)動過程中進(jìn)行連續(xù)切削加工的功能。

CNC控制功能：CNC能控制和能聯(lián)動控制的進(jìn)給軸數(shù)。CNC的控制進(jìn)給軸有：移動軸和回轉(zhuǎn)軸；基本軸和附加軸。如NC車床：只要兩軸聯(lián)動，在具有多刀架的車床上則需要兩軸以上的控制軸。

NC鏜銑床：加工中心等需要有3根或3根以上的控制制軸。聯(lián)動控制軸數(shù)越多，CNC系統(tǒng)就越復(fù)雜，編程也越困難。 ? ?

(1)耐磨性與消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油，所以耐磨性好。同樣，由于石墨的存在的消震性優(yōu)于鋼。 　　

(2)機(jī)床鑄件工藝性能好。由于灰口鑄鐵含碳量高，接近于共晶成分，故熔點(diǎn)比較低，流動性良好，收縮率小，因此適宜于鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或薄壁鑄件。另外，由于石墨使切削加工時易于形成斷屑，所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。 　　

硬度和抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系：灰鑄鐵的硬度和抗拉強(qiáng)度之間，存在一定的對應(yīng)關(guān)系，其經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式為： 　　

1、當(dāng)O≥196N/mm㎡時 　　HB=RH(飛00+0 4380b) (B1) 　　

2、當(dāng)0≥796N/mm㎡時 　　HB=RH (44+O 7240b) (B2) 　　式中相對硬度(RH)值主要由原材料、熔化工藝、處理工藝及鑄件的冷卻速度所確定。 　　

樹脂砂型剛度好，澆注初期砂型強(qiáng)度高這就有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹，有效地消除縮孔、縮松缺陷，實(shí)現(xiàn)灰鑄鐵、球墨鑄鐵件的少冒口、無冒口鑄造。 　　

實(shí)型鑄造生產(chǎn)中采用聚苯乙烯泡塑模樣應(yīng)用呋哺樹脂自硬砂造型。當(dāng)金屬液澆入鑄型時，泡沫塑料模樣在高溫金屬液作用下迅速氣化，燃燒而消失，金屬液取代了原來泡沫塑料所占據(jù)的位置，冷卻凝固成與模樣形狀相同的實(shí)型鑄件。 　　

相對來說，消失模鑄造對于生產(chǎn)單件或小批量的汽車覆蓋件，機(jī)床床身等大型模具較之傳統(tǒng)砂型有很大優(yōu)勢，它不但省去了昂貴的木型費(fèi)用，而且便于操作，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，具有尺寸精度高，加工余量小，表面質(zhì)量好等優(yōu)勢。