机电产品学第1章节.pptVIP

第一章 金属切削机床产品 一、基本知识 1.概述 金属切削机床（简称机床）是用切削方法对金属工件进行加工，用来制造机器零件的机器。因此它是制造机器的机器，在机械制造业中起着“工作母机”的作用。据统计，无论哪一类机器制造部门，机床在其拥有的技术装备中一般占有 40%～60% 。显而易见，机床的先进程度直接影响着制造业的水平、产品质量和劳动生产率。如果我们没有强大、先进、完整的现代化机械制造业，就不可能建立中国社会主义经济发展所需的雄厚基础，就难以提高我们的综合国力。 1）机床的发展概况 近代意义的金属切削机床是在 18 世纪工业革命推动下发展起来的，而经过改进的机床为蒸汽机的实际使用提供了基本的加工手段。到迄今 200 多年的发展历史中，金属切削机床一方面随着产品生产加工的需要而发展，同时又是建立在科学技术发展的基础之上。 1775 年，英国人 J.威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。 1797 年英国人 H.莫兹利研制的车床第一次采用了丝杠传动刀架，能实现机动进给和车削螺纹，这是机床结构的重大变革。 1817 年英国人 R.罗伯茨创制出龙门刨床； 1818 年美国人 E.惠特尼制成卧式铣床； 1876 年美国制成万能外圆磨床。 1835 年和 1897 年先后发明滚齿机和插齿机。 在 200 多年的发展过程中，金属切削机床在品种系列型谱上都得到了充分的发展和完善，为机械制造业的飞速发展提供了基本物质条件。因此，过去一直把普通机床的拥有量看成是衡量一个国家工业水平的标准。 自从 1945 年出现第一台计算机后，计算机技术迅速被引入机床工业。1953 年美国麻省理工学院研制出第一台数控机床，从此机床的发展进入了崭新的时期。随着计算机技术、微电子技术的迅猛发展，机床的数控化已成为世界机床工业发展的潮流。 1958 年出现第一台可以自动换刀以进行多工序加工的加工中心；1964 年在英国研制成功第一台柔性制造系统。随着 CAD /CAM /CAPP 技术的发展和完善，为最终实现计算机集成制造 CIMS 奠定了基础。CIMS 是机械制造业发展的战略目标，是 21 世纪机械制造业的基本技术。现在工业国家不再公布机床的拥有量，而是公布机床年产量中数控机床的比例。 2）我国机床工业发展的概况 我国早在公元前就已经有了自己的原始钻床和木工车床。但历史上长期的封建统治严重地束缚了科学技术的发展。到 1949 年，我国能生产的机床品种不到 10 种，年产量仅 1580 台，全国机床拥有量仅 6万台左右，其中大多数还是进口的。我国的机床制造业是新中国建立后从无到有，从小到大，自力更生发展起来的。在三年经济恢复时期，我国除把一批机器修配厂扩建为机床厂外，并建了一批新厂。第一个五年计划（1953～1957 年）期间，我国有计划地建立北京机床研究所和一批较现代的新厂，规定各厂产品的专业方向，逐步由仿制向自行设计过渡，并开始生产大型机床、精密机床、自动和半自动机床，品种达 200 余种，年产量 3.7 万台。 到建国 30 周年，我国已制定了完整的机床系列型谱，具备了较高的提供大型成套现代化装备的能力，机床品种也日趋齐全，并有少量机床出口。基本形成布局较为合理、较为完整的机床工业体系。改革开放以来，我国把引进与自我开发相结合，高起点跟踪国际先进水平，奋力发展我国的机床工业。“863”计划就把自动化加工技术列为 15 个主题之一。经过艰苦努力，我国在掌握和开发现代制造技术能力方面已取得长足进展。继清华大学 CIMS 实验室在 1994 年获得了 SME 颁发的“世界大学领先奖”后，1995 年北京第一机床厂又获得 SME 颁发的“世界工业领先奖”。它标志着我国机械制造业不仅在基础研究方面而且在实际应用中都已取得重大突破，为本世纪机械制造业的发展打下了良好的基础。 2.机床的技术经济指标 机床的技术经济指标概括的说就是满足机床制造和使用上在技术和经济两个方面的主要要求。具体地说，就是一要用户物美价廉的要求，物美即质量好，工作效率高，使用性能稳定，能耗少，操作方便可靠，外形美观大方；价廉即投资少，收效大。二要满足生产制造部门耗材少，生产周期短，易于制造，成本低，适合用户需要等要求。其指标如下： 1）工艺的可能性 工艺的可能性是指机床适应不同的生产要求的能力。即是在机床加工工序种类，使用刀具的种类和材料，加工工件的种类和材料，加工精度和表面质量，生产批量等方面适应不同生产情况的能力。工艺可能性过窄，会使机床的适用性受到限制；过宽，会使机床的结构变得复杂。 2）加工的