一、工件表面成形方法
機(jī)械制造過程是工藝設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)的過程,。在這一過程中,，針對(duì)不同的要求可以采用 不同的加工方法,，如鍛造,、鑄造,、焊接、機(jī)械加工,、熱處理等。就機(jī)械加工而言,，是根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求選用相應(yīng)的切削加工方法即：在機(jī)床上通過刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),，從工件毛坯上切除多余金屬，使之形成符合要求的形狀,、尺寸的表面的過程,。因此，機(jī)械加工過程是工件表面的形成過程,。

(一) 工件表面的構(gòu)成
機(jī)械零件的表面形狀千變?nèi)f化,，但大都是由幾種常見的表面組合而成的。這些表面包括平面,、圓柱面,、圓錐面、球面,、螺旋面,、圓環(huán)面以及成形曲面等，如下圖1,，由這些表面組成各種類型的零件,。下圖2是幾種常見的零件類型。

（二）常見工件表面的成形方法
機(jī)械加工中,，工件表面是由工件與刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和刀具切削刃的形狀共同實(shí)現(xiàn)的,。相同的表面，切削刃的不同,，工件和刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也不相同,，這是形成各種加工方法的基礎(chǔ)。有軌跡法,、成形法,、展成法、相切法等,。見上圖3,。
1,、軌跡法：指的是刀具切削刃與工件表面之間為近似點(diǎn)接觸，通過刀具與工件之間的相對(duì) 運(yùn)動(dòng),，由刀具刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡來實(shí)現(xiàn)表面的成形,。
2、成形法：是指刀具切削刃與工件表面之間為線接觸,，切削刃的形狀與形成工件表面的一 條發(fā)生線完全相同,，另一條發(fā)生線由刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。
3,、展成法：是指對(duì)各種齒形表面進(jìn)行加工時(shí),，刀具的切削刃與工件表面之間為線接觸，刀 具與工件之間作展成運(yùn)動(dòng)（或稱嚙合運(yùn)動(dòng)）,，齒形表面的母線是切削刃各瞬時(shí)位置的的包絡(luò)線,。
4、相切法:利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊做軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法
二,、機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析
機(jī)床的運(yùn)動(dòng):表面成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng).
⑴表面成形運(yùn)動(dòng):形成發(fā)生線的運(yùn)動(dòng).
按組成情況不同,可分為:簡單成形運(yùn)動(dòng)和復(fù)合成形運(yùn)動(dòng),。
按作用情況不同,可分為:主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
1,、主運(yùn)動(dòng)：是刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),。它使刀具的前刀面能夠接近工件，切除工件上的被切削層,，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，從而完成切屑加工。一般,，主運(yùn)動(dòng)速度最高,，消耗功率最大，通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng),。例如,，車削加工時(shí)，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng),。

2,、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：是配合主運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)依次連續(xù)不斷地切除多余金屬層的刀具與工件之間的附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)配合即可完成所需的表面幾何形狀的加工,，根據(jù)工件表面形狀成形的需要,，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是多個(gè)，也可以是一個(gè),；可以是連續(xù)的,， 也可以是步進(jìn)的。
⑵輔助運(yùn)動(dòng):實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種輔助動(dòng)作,為表面成形創(chuàng)造條件,。
切入運(yùn)動(dòng),、切出運(yùn)動(dòng),、調(diào)整運(yùn)動(dòng)、分度運(yùn)動(dòng)以及其他各種空行程運(yùn)動(dòng),。
三,、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系
要實(shí)現(xiàn)加工過程所需的各種運(yùn)動(dòng)，機(jī)床必需具備以下幾個(gè)主要組成部分：
1）執(zhí)行機(jī)構(gòu) 機(jī)床上最終實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動(dòng)的部件,，如主軸,、刀架、工作臺(tái)等,，它們帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)或移動(dòng),。
2）動(dòng)力源 機(jī)床上動(dòng)力源—般采用交流異步電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī),、直流伺服電動(dòng)機(jī),、交流伺服電動(dòng)機(jī)等。它們?yōu)闄C(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力,，以克服切削阻力及摩擦阻力。機(jī)床可以幾個(gè)運(yùn)動(dòng)共用一個(gè)動(dòng)力源,，也可以每個(gè)運(yùn)動(dòng)單獨(dú)使用一個(gè)動(dòng)力源,，前者如普通機(jī)床，后者如數(shù)控機(jī)床,。
3）傳動(dòng)裝置 把動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu),，或?qū)⑦\(yùn)動(dòng)由—個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳遞到另—個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以保持二個(gè)運(yùn)動(dòng)之間的準(zhǔn)確關(guān)系,。傳動(dòng)系統(tǒng)還可以變換運(yùn)動(dòng)的方向,、速度及運(yùn)動(dòng)的類別，如將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),。
由動(dòng)力源一傳動(dòng)裝置一執(zhí)行件或執(zhí)行件一傳動(dòng)裝置一執(zhí)行件構(gòu)成的傳動(dòng)聯(lián)系,，稱為傳動(dòng)鏈。按傳動(dòng)鏈的性質(zhì)不同可分為：
①外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 聯(lián)系動(dòng)力源與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)鏈,。它使執(zhí)行件獲得一定的速度和運(yùn)動(dòng)方向,，其傳動(dòng)比的變化，只影響生產(chǎn)率或表面粗糙度,，不影響加工表面的形狀和精度,。因此，外聯(lián)系傳動(dòng)鏈中可以有摩擦傳動(dòng)等傳動(dòng)比不準(zhǔn)確的傳動(dòng)副,。如普通車床在電機(jī)與主軸之間的傳動(dòng)鏈就是外聯(lián)系傳動(dòng)鏈,。
②內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈 聯(lián)系一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和另一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈。它決定著加工表面的形狀和精度,，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有嚴(yán)格要求,。因此,，內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比必須準(zhǔn)確，不應(yīng)有摩擦傳動(dòng)或瞬時(shí)傳動(dòng)比變化的傳動(dòng)副（如皮帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)）,。車削螺紋時(shí),，保證主軸和刀架之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)鏈就是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。
傳動(dòng)鏈中通常包含兩類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：
一類為:定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向不變),，如定比齒輪副,、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等,，稱為定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu),；
另一類是換置機(jī)構(gòu)(可根據(jù)加工要求變換傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向）：，如掛輪變速機(jī)構(gòu),、滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),、離合器換向機(jī)構(gòu)等。
傳動(dòng)原理圖:為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系,常用一些簡明的符號(hào)把傳動(dòng)原理和傳動(dòng)路線表示出來,這就是傳動(dòng)原理圖.
機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)(P64)
為便于了解和分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)的傳遞,、聯(lián)系情況,，常采用傳動(dòng)系統(tǒng)圖。它是表示實(shí)現(xiàn)機(jī)床全部運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)示意圖,。圖中將每條傳動(dòng)鏈中的具體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用簡單的規(guī)定符號(hào)（見國家標(biāo)準(zhǔn)GB4460－84機(jī)城制圖—機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖符號(hào)）表示,，并標(biāo)明齒輪和蝸輪的齒數(shù)、蝸桿頭數(shù),、絲杠導(dǎo)程,、帶輪直徑、電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速等,。傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),，按照運(yùn)動(dòng)傳遞或聯(lián)系順序依次排列，以展開圖形式畫在能反映主要部件相互位置的機(jī)床外形輪廓中,。

四,、機(jī)床的分類
機(jī)床主要是按加工方法和所用刀具進(jìn)行分類，根據(jù)國家制定的機(jī)床型號(hào)編制方法,，機(jī)床分為11大類：
車床,，鉆床，鏜床,，磨床,，齒輪加工機(jī)床，螺紋加工機(jī)床,，銑床,，刨插床，拉床，鋸床和其他機(jī)床,。
在每一類機(jī)床中,，又按工藝范圍，布局型式和結(jié)構(gòu)性能分為若干組,，每一組又分為若干個(gè)系（系列）,。
除了上述基本分類方法外，還有其它分類方法：
1.按照萬能性程度,，機(jī)床可分為：
①通用機(jī)床： 這類機(jī)床的工藝范圍很寬,，可以加工一定尺寸范圍內(nèi)的多種類型零件，完成多種多樣的工序,。如,，臥式車床，萬能升降臺(tái)銑床,，萬能外圓磨床等,。
②專門化機(jī)床：這類機(jī)床的工藝范圍較窄，只能用于加工不同尺寸的一類或幾類零件的一種（或幾種）特定工序,。如,，絲桿車床，凸輪軸車床等,。
③專用機(jī)床： 這類機(jī)床的工藝范圍最窄,，通常只能完成某一特定零件的特定工序。如,，加工機(jī)床主軸箱體孔的專用鏜床，加工機(jī)床導(dǎo)軌的專用導(dǎo)軌磨床等,。它是根據(jù)特定的工藝要求專門設(shè)計(jì),，制造的，生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度較高,，使用于大批量生產(chǎn),。組合機(jī)床也屬于專用機(jī)床。
2.按照機(jī)床的工作精度,，可分為普通精度機(jī)床,，精密機(jī)床和高精度機(jī)床。
3.按照重量和尺寸,，可分為儀表機(jī)床,，中型機(jī)床（一般機(jī)床），大型機(jī)床（質(zhì)量大于10t）,，重型機(jī)床（質(zhì)量在30t以上）和超重型機(jī)床（質(zhì)量在100t以上）,。
4.按照機(jī)床主要器官的數(shù)目，可分為單軸,，多軸,，單刀,，多刀機(jī)床等。
5.按照自動(dòng)化程度不同,，可分為普通,，半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床。自動(dòng)機(jī)床具有完整的自動(dòng)工作循環(huán),，包括自動(dòng)裝卸工件,，能夠連續(xù)的自動(dòng)加工出工件。半自動(dòng)機(jī)床也有完整的自動(dòng)工作循環(huán),，但裝卸工件還需人工完成,，因此不能連續(xù)地加工。
五,、機(jī)床的型號(hào)編制
機(jī)床的型號(hào)是機(jī)床產(chǎn)品的代號(hào),，用以表明機(jī)床的類型，通用和結(jié)構(gòu)特性,，主要技術(shù)參數(shù)等,。GB/T15375-94《金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法》規(guī)定，我國的機(jī)床型號(hào)由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組合而成,。
1.通用機(jī)床的型號(hào)編制
1） 通用機(jī)床型號(hào)的表示方法為：
(★)--⑴ ● --⑵ (●)--⑶ ▲--⑷ ▲--⑸ ▲-- ⑹ (?！?--⑺ (●)--⑻/ (◆)--⑼ (＃◆)--⑽
其中： ⑴:分類代號(hào) ⑵:類代號(hào) ⑶:通用特性,結(jié)構(gòu)性代號(hào) ⑷:組代號(hào)
⑸:系代號(hào) ⑹:主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào) ⑺:主軸數(shù)或第二參數(shù)
⑻:重大改進(jìn)順序號(hào) ⑼:其他特性代號(hào) ⑽:企業(yè)代號(hào)
注:①有"()"的代號(hào)或數(shù)字,當(dāng)無內(nèi)容時(shí),則不表示.若有內(nèi)容則不帶括號(hào),；
②有"●"符號(hào)者,為大寫的漢語拼音字母,；
③有"▲"符號(hào)者,為阿拉伯?dāng)?shù)字;
④有"◆"符號(hào)者,為大寫漢語拼音字母,或阿拉伯?dāng)?shù)字,或兩者兼有之.

2）機(jī)床的類別代號(hào) :

1） 機(jī)床的特性代號(hào) :

2） 結(jié)構(gòu)特性代號(hào) 為區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床,在型號(hào)中用漢語拼音字分.
如:CA6140中的"A"
3） 機(jī)床的組別,系別代號(hào) (或見書P57)
4） 機(jī)床的主參數(shù),設(shè)計(jì)順序號(hào)和第二參數(shù)
機(jī)床主參數(shù):代表機(jī)床規(guī)格的大小,在機(jī)床型號(hào)中,用數(shù)字給出主參數(shù)的折算數(shù)值(1/10或1/150)
設(shè)計(jì)順序號(hào):當(dāng)無法用一個(gè)主參數(shù)表示時(shí),則在型號(hào)中用設(shè)計(jì)順序號(hào)表示.
第二參數(shù):一般是主軸數(shù),最大跨距,最大工作長度,工作臺(tái)工作面長度等,它也用折算值表示.
5） 機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào)
當(dāng)機(jī)床性能和結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)時(shí),在原機(jī)床型號(hào)尾部,加重大改進(jìn)順序號(hào)A,B,C....等.
6） 其他特性代號(hào):用以反映各類機(jī)床的特性.用數(shù)字或字母或阿拉伯?dāng)?shù)字來表示。
7） 企業(yè)代號(hào):生產(chǎn)單位為機(jī)床廠時(shí),由機(jī)床廠所在城市名稱的大寫漢語拼音字母及該廠在該城市建立的先后順序號(hào),或機(jī)床廠名稱的大寫漢語拼音字母表示,。

六,、機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)（主參數(shù)和基本參數(shù)））
主參數(shù)：代表機(jī)床規(guī)格的大小，在機(jī)床型號(hào)中,，用阿拉伯?dāng)?shù)字給出的是主參數(shù)折算值（1/10或/100）,。
基本參數(shù)：包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù),。
1. 尺寸參數(shù)：機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸 ,。
2. 運(yùn)動(dòng)參數(shù)：機(jī)車執(zhí)行中的運(yùn)動(dòng)速度，包括主運(yùn)動(dòng)的速度范圍,、速度列表和進(jìn)給量的范圍,，進(jìn)給數(shù)列以及空行程速度等。
各類主要機(jī)床的主參數(shù)和折算系數(shù)

⑴主運(yùn)動(dòng)參數(shù)
1.主軸轉(zhuǎn)數(shù)：對(duì)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床,，其主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)數(shù),。計(jì)算公式為：
n=1000v/(π*d)
主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如：插床，刨床,。其主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是機(jī)床工作臺(tái)或滑枕的每分鐘往復(fù)次數(shù),。
2.主軸最低和最高轉(zhuǎn)數(shù)的確定
專用機(jī)床用于完成特定的工藝，主軸只需一種固定的轉(zhuǎn)速,。
通用機(jī)床的加工范圍較寬,，主軸需要變速，需要確定其變速范圍既最低和最高轉(zhuǎn)數(shù),。采用分級(jí)變速時(shí),，還應(yīng)確定轉(zhuǎn)速的級(jí)數(shù)。
Nmin=1000Vmin/πDmax Nmax=1000Vmax/(π*Dmin)
變速范圍為：Rm=Nmax/Nmin;
3.有級(jí)變速時(shí)主軸轉(zhuǎn)速序列
無級(jí)變速時(shí),，Nmax與Nmin之間的轉(zhuǎn)速是連續(xù)變化的
有級(jí)變速時(shí),，應(yīng)該在Nmax和Nmin確定后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)速分級(jí),，確定各中間級(jí)轉(zhuǎn)速,。
主運(yùn)動(dòng)的有級(jí)變速的轉(zhuǎn)速數(shù)列一般采用等比數(shù)列。滿足nj+1=nj? ,；nz=n*?z-1
4.標(biāo)準(zhǔn)公比?
為了便于機(jī)床設(shè)計(jì)和使用,，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公比值：
1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,1.78,2.00
其中，?=1.06時(shí)公比數(shù)列的基本公比,，其他可以由基本公比派生而來,。
⑵進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)
進(jìn)給量：
a.大部分機(jī)床（如車，鉆床等）：進(jìn)給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移（mm/r)表示,；
b.直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)床（如刨,，插床）：進(jìn)給量以每以往復(fù)的位移量表示；
c.銑床和磨床：進(jìn)給量以每分鐘的位移量（mm/min)表示,。

⑶動(dòng)力參數(shù)
機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)是指驅(qū)動(dòng)主運(yùn)動(dòng),、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和空行程運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率。
①主傳動(dòng)功率：
P主=P切+P空+P附
1,、切削功率P切：與加工情況.工件和刀具材料及切削用量的大小有關(guān)。
P切=Fz*Vc/60000
2,、空載功率P空：是指機(jī)床不進(jìn)行切削,，及空轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的功率。
3,、附加功率P附：指機(jī)床進(jìn)行切削時(shí),，因負(fù)載而增加的機(jī)械摩擦所耗的功率。
②進(jìn)給傳動(dòng)功率：通常也采用類比和計(jì)算相結(jié)合的方法來確定,。
③空行程功率：指為節(jié)省零件加工的輔助時(shí)間和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,，在機(jī)床移動(dòng)部件空行程時(shí)快速移動(dòng)所需的傳動(dòng)功率。其大小由移動(dòng)部件重量和部件啟動(dòng)時(shí)的慣性力決定。