1.1 金属切削机床的简介
1.1.1 金属切削机床概述
金属切削机床是机械制造也得基础设备。随着社会需求和科学技术的发展，对机床设计技术要求越来越高。一方面为了适应社会需求的变化，出现了柔性制造系统（FMS）等先进的自动化制造系统，除了传统的机床设计之外，还要求机床增加柔性，并能与柔性有机结合。另一方面数控技术和CAD技术的发展，为机床设计提供了新的条件和支撑。因此机床的设计方法和设计技术也在发生着深刻变化。
金属切削机床也称为机床，是用切削的方法将金属毛坯(或半成品)加工成机器零件设备，他是制造机器的机器，所以又称工作母机或工具机。 智能自吸泵
金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，通常情况下占机器制造总工作量的40%-60%。因此，机床的技术性能直接影响机械制造业产品的质量、成本和生产率。
一个现代化的国家必须有一个现代化的机械制造业，而现代化的机械制造业必须有一个现代化的机床工业做后盾。因此，机床工业的技术水品、自动化程度、加工精度在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和现代化水平。 1.1.2 金属切削机床的分类
1. 按机床的加工性质和使用的刀具分类有12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，特种加工机床，锯床，其他机床。
2. 同类型机床按万能性程度又可分为：
（1）万能机床即通用车床，加工范围广，万能型大，但结构比较复杂，适用于单件小批量生产，如普通车床、万能升降台铣床等。
插床型号（2）专门化车床专门加工一定尺寸范围的一类或几类零件某一道或几道工序，适
合于成批生产，如曲轴车床、凸轮轴车床、铣端面打中心孔机床等。
（3）专门机床用于某一种零件某一道特定的工序，适合于大批量生产，如组合机床。
3. 按机床的工作精度又可分为：
（1）普通精度机床；
（2）精密机床：
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（3）高精度机床；
4. 按机床自动化程度又可分为：
（1）手动机床；
（2）半自动化机床；
(3) 自动机床；
此外，根据机床的重量又可分为小型机床、中型机床、大型机床和重型机床。
1.1.3 金属切削机床设计应满足的基本要求
（一）工艺范围
机床是用来完成工件表面加工的，应具备完成一定工艺范围（包括加工方法、工件种类、加工表面形状、尺寸等）的加工功能，因此，也可以把工艺范围称之为机床的加工功能。
（二）柔性
随着多品种小批量生产的发展，对机床的柔性要求越来越高。机床的柔性，是指其适应加工对象变化的能力，包括空间上的柔性和时间的柔性。
（三）与物流系统的可亲性
可亲性就是指机床与物流系统之间进行物流（工件、刀具、切削等）交换的方便程度。
（四）刚度
机床的刚度将影响机床的加工精度和生产率，因此机床应有足够的刚度。刚度包括静态刚度、动态刚度、热态刚度。
（五）精度
能保证加工出一定精度的工件，作为工作母机的机床必须具有更高的精度要求。机床
精度分为机床本身的精度，即空载条件下的精度（包括几何精度、运动精度、传动精度、定位精度）和工作精度(加工精度)。
（六）噪声
噪声损坏人的听觉器官和生理功能，是一种环境污染。设计和制造过程中要设法降低噪声。
（七）生产率与自动化
机床的生产率用单位时间内机床所加工的工件数量来表示。机床的切削效率越高，辅助时间越短，则他的生产效率越高。机床的自动化程度越高，则他的生产率越高，加工精度的稳定性越好，越容易适应自动化制造系统的要求。
（八）成本
成本概念贯穿在产品的整个生命周期内，包括设计制造包装使用维护和报废处理等的费用，是衡量产品市场竞争力的重要指标，应在尽可能保证机床性能要求的前提下，提高其性能价格比。
（九）生产周期
为了快速响应市场需求变化，生产周期（包括设计和制造）是衡量产品市场竞争力的重要指标，应尽可能缩短机床的生产周期。这就要求机床设计应尽可能采用现代化设计方法，如CAD、模块化设计等。sync pad
t梁预制（十）可靠性人体3d建模
应保证机床在规定的使用条件下、在规定的时间内，完成规定的加工功能时，无故障运行的概率要高。
(十一) 造型与彩
机床的外观造型与彩，要求简洁明快、美观大方、宜人性好。应根据机床功能、结构、工艺操作等特点，按照人机工程学的要求进行设计。
1.2 没有科研就没有机床的产生、创新和发展
1769年通过试验制出了世界第一台机床——汽缸镗床。气其后陆续通过试验改造，创造出车床、刨床、镗床、磨床、齿轮机床等，先后造出了火车、汽车、飞机，使世界工业获得了迅速的发展。1934年研制出组合机床和自动线，实行大量大批生产自动化，使汽车工业、轴承工业、电机工业获得了加速发展。美国汽车产量，从1940年的447万辆发展到1960年的787万辆，1973年达1268万辆。美国MIT通过4年的科研，于1952年创制出世界第一台数控(NC)机床，1958年K&T公司又在NC机床的基础上研制出带自动换刀（ATC）和交换工作台（APC）的加工中心，开创了世界中小批、多品种柔性生产和多工序、多功能加工复杂件的新纪元。使飞机、宇航、导弹制造进入了历史的新时代。随着微电子、
计算机技术的发展，通过科研，数控机床的心脏、神经——NC系统，从硬件控制进入了CNC计算机软件控制，又进入开放系统，大大提高了水平、通用性，并降低了成本。能实现多坐标、纳米技术高精度曲面加工。1993年德国制造出装直线电机的加工中心，1994年又创制出并联结构先进机床（PKM），加上陶瓷轴
承、磁力轴承、高速电主轴、直线电机等功能部件和先进刀具的配套，世界现代化NC机床不断向高速化、复合化、环保化、智能化、集成化纳米化新的领域发展。人类工业的生产技术水平和生产效率，达到了空前的高度。随着21世纪经济的不断增长和兴旺，人类工业生产必不可少的机床技术和机床工业对国民经济发展所起的巨大战略性作用，也将更加鲜明突出。
所有这些成就和进步，为人类物质文明、精神文明所创造的财富与价值，是无法用数字来计算的。
所有这些，昭示我们：如果没有科研，就没有机床的产生、创新和发展。也就没有世界的工业化，更没有21世纪这样高度的物质和精神文明。
对于科研的重要性，工业发达的国家如美德日，体会深刻，上下重视、行动坚决、人才齐全、资金充足、坚持有恒、成效特别显著，因此其机床技术也最先进，机床工业也最强大，国民经济发展也最强盛。
1.3 世界机床科研现状
长期以来，世界机床为加速工业发展，其总的发展方向是：提高精度、效率、自动化，实现多样化，成套性，综合性，以满足工业生产各方面用户的需求，最大限度提高生产率、劳动生产率，降低成本。但不同时期，不同经济状况，不同技术水平，有不同的主攻方向。
目前，在21世纪初期，美、德、日各国具体条件不同，工业发展各有区别，但共同的是，都在大力加强科研。据报道：目前世界机床的科研针对三大方向、6大课堂。
三大方向是:
(1)发展高精度、高效率机床；
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