机床
机床(英文名称：machine tool)是指制造机器和机械的机器 [4]。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。
机床的工作原理主要涉及到转动运动、直线运动、平面运动、自动化以及精确度等方面。
1、转动运动原理：机床通过电机驱动工件或刀具的转动，实现相应的切削或成形作业。这种原理主要适用于车床、铣床、钻床等机床。
2、直线运动原理：机床利用导轨和滑块等机构，使工件或刀具在直线方向上进行加工。这种原理常见于磨床、镗床、刨床等机床。
3、平面运动原理：同样通过导轨和滑块等机构，机床使工件或刀具在平面内进行加工。这种原理主要适用于铣床、刨床、磨床等机床。
4、自动化原理：现代机床往往具备自动化控制系统，通过电子控制技术和传感器技术，结合编写程序或设定参数，实现对机床工作过程的自动控制。
5、精确度原理：机床在加工时，需保证加工精度。这通常通过提高机床的结构刚性、选用高精度的传动装置以及使用精密测量工具等手段来实现。
具体到数控机床，其工作原理为数控装置内的计算机对输入装置记录的信息进行处理后，通过伺服系统及可编程序控制器向机床主轴及进给等执行机构发出指令，机床主体则按照这些指令完成工件的加工。
此外，一些高级的机床如加工中心，还配备了多轴工作台、刀具系统、主轴系统和冷却系统等，通过精确控制实现多轴联动加工，提高加工效率和精度。
机床的特点和用途多种多样，具体取决于机床的类型和配置。以下是一些常见机床的特点和用途概述：
1、数控机床：
特点：利用计算机数字程序控制，具有高精度、高效率、高灵活性。可以自动完成复杂、精密的零件加工，减少人工干预，提高生产效率。
用途：广泛用于汽车、航空航天、电子、模具等行业，进行复杂零件的加工制造。
2、车床：
特点：主要用于旋转式加工，如圆柱形零件、锥形零件、螺纹等。具有高速旋转和精确的切削能力。
用途：常用于轴类零件、螺纹加工、齿轮加工等，广泛应用于机械制造业的各个领域。
3、铣床：
特点：利用刀具在工件表面进行加工，可以加工各种形状的零件，包括平面、曲面和复杂几何形状。
用途：常用于模具制造、箱体加工、零部件的平面和立体加工等。
4、磨床：
特点：主要用于高硬度或高精度零件的加工，通过磨削工具对工件表面进行精细处理，达到高精度和高表面质量。
用途：常用于刀具、轴承、精密机械零件的加工和修磨。
5、钻床：
特点：利用钻头对工件进行钻孔加工，具有高效率、高精度的特点。
用途：广泛用于金属、塑料等材料的钻孔加工，如汽车零部件、电子元件等。
6、线切割机床：
特点：利用电火花进行切割加工，具有高精度、高表面质量的特点，适用于各种硬质材料的切割。
用途：常用于模具制造、精密零件加工等领域。
此外，还有镗床、制齿机床等不同类型的机床，它们各自具有不同的特点和用途，满足了不同行业和领域的加工需求。
机床的维修保养对于确保机床的正常运行、延长使用寿命以及提高加工精度至关重要。以下是一些关于机床维修保养的关键步骤和注意事项：
1、日常清洁：定期清洁机床，去除表面的灰尘、油污和切屑。使用适当的清洁剂和工具，避免使用可能对机床表面造成损伤的化学物品。
2、润滑系统保养：定期更换或补充润滑油(脂)，确保导轨、轴承和其他运动副得到充分润滑。清理并检查润滑系统的过滤器，防止堵塞或失效。
3、冷却系统维护：对于具有冷却系统的机床，要定期清理冷却液箱，更换或补充冷却液，并检查冷却泵的工作状态以及管路有无泄漏。
4、机械部件调整与检测：调整主轴间隙、丝杠间隙和传动带张紧度等，确保精度满足要求。检测导轨磨损程度，如有必要进行修复或更换。
5、电气部分保养：检查电气线路是否老化、破损，电器元件工作是否正常。清洁电动机、接触器、开关等电气设备，确保其散热良好，无积尘和锈蚀。
6、功能测试与精度校验：定期进行机床功能测试，例如空运行、定位精度、重复定位精度等。根据需要进行机床精度检验，并根据检验结果对机床进行相应的调整或维修。
此外，机床的存放环境也对其使用寿命和性能有很大影响。机床应放置在干燥、通风、无尘的环境中，避免阳光直射和潮湿。同时，机床周围应保持一定的空间，以便于操作和维修。
在维修保养过程中，操作人员应遵循机床的使用和维护手册，确保正确执行各项操作。对于复杂的维修任务，建议寻求专业人员的帮助，以确保机床的安全和性能。
机床生产工艺是一个复杂且精细的过程，它涉及多个环节，从原料准备到最终的装配与调试，每一个步骤都对产品的质量和性能至关重要。以下是一个简化的机床生产工艺流程概述：
1、原料准备与检验：
选择合适的原料，进行裁剪、清洁等预处理，确保原料符合加工要求。
对原料进行严格的检验，确保其质量符合标准。
2、加工工序：
粗加工：进行初步的加工，去除多余的材料，形成基本的形状。
半精加工：进一步细化加工，提高零件的精度和表面质量。
精加工：进行最终的精细加工，确保零件的尺寸精度和表面粗糙度达到要求。
3、热处理与表面处理：
根据需要，对零件进行热处理，改善其物理性能。
进行表面处理，如喷涂、抛光等，提高零件的防腐性和美观性。
4、装配与调试：
将各个零部件按照设计要求进行装配。
进行调试，确保机床的各项功能正常运行，达到预定的性能参数。
5、质量检验与评估：
对装配完成的机床进行全面的质量检查，包括尺寸精度、性能参数等。
评估机床的合格性，确保符合质量标准。
6、包装与出厂准备：
对合格的机床进行包装，保护其在运输过程中不受损伤。
准备相关的出厂文件，如合格证、使用说明书等。
需要注意的是，机床生产工艺中的每一个步骤都需要严格控制和监督，确保工艺参数的准确性和稳定性。同时，根据不同产品的实际要求，可能还需要对工艺流程进行优化和改进，以提高生产效率和降低生产成本。
此外，现代机床生产工艺还涉及先进的数控技术、自动化技术和智能化技术，这些技术的应用使得机床的生产更加高效、精确和可靠。
操作者必须经过考试合格，持有本机床的《设备操作证》方可操作本机床。
工作前
1、仔细阅读交接班记录，了解上一班机床的运转情况和存在问题;
2、检查机床、工作台、导轨以及各主要滑动面，如有障碍物、工具、铁屑、杂质等，必须清理、擦拭干净、上油;
3、检查工作台，导轨及主要滑动面有无新的拉、研、碰伤，如有应通知班组长或设备员一起查看，并作好记录;
4、检查安全防护、制动(止动)、限位和换向等装置应齐全完好;
5、检查机械、液压、气动等操作手柄、伐门、开关等应处于非工作的位置上;
6、检查各刀架应处于非工作位置;7、检查电器配电箱应关闭牢靠，电气接地良好;
8、检查润滑系统储油部位的油量应符合规定，封闭良好。油标、油窗、油杯、油嘴、油线、油毡、油管和分油器等应齐全完好，安装正确。按润滑指示图表规定作人工加油或机动(手位)泵打油，查看油窗是否来油;
9、停车一个班以上的机床，应按说明书规定及液体静压装置使用规定(详见附录Ⅰ)的开车程序和要求作空动转试车3~5分钟。
检查：
1)操纵手柄、伐门、开关等是否灵活、准确、可靠。
2)安全防护、制动(止动)、联锁、夹紧机构等装置是否起作用。
3)校对机构运动是否有足够行程，调正并固定限位、定程挡铁和换向碰块等。
4)由机动泵或手拉泵润滑部位是否有油，润滑是否良好。
5)机械、液压、静压、气动、靠模、仿形等装置的动作、工作循环、温升、声音等是否正常。压力(液压、气压)是否符合规定。确认一切正常后，方可开始工作。
凡连班交接班的设备，交接班人应一起按上述(9条)规定进行检查，待交接班清楚后，交班人方可离去。凡隔班接班的设备，如发现上一班有严重违犯操作规程现象，必须通知班组长或设备员一起查看，并作好记录，否则按本班违犯操作规程处理。
在设备检修或调整之后，也必须按上述(9条)规定详细检查设备，认为一切无误后方可开始工作。
工作中
1、坚守岗位，精心操作，不做与工作无关的事。因事离开机床时要停车，关闭电源、气源;
2、按工艺规定进行加工。不准任意加大进刀量、磨削量和切(磨)削速度。不准超规范、超负荷、超重量使用机床。不准精机粗用和大机小用;
3、刀具、工件应装夹正确、紧固牢靠。装卸时不得碰伤机床。找正刀具、工件不准重锤敲打。不准用加长搬手柄增加力矩的方法紧固刀具、 工件;
4、不准在机床主轴锥孔、尾座套筒锥孔及其他工具安装孔内，安装与其锥度或孔径不符、表面有刻痕和不清洁的顶针、刀具、刀套等;
5、传动及进给机构的机械变速、刀具与工件的装夹、调正以及工件的工序间的人工测量等均应在切削、磨削终止，刀具、磨具退离工件后停车进行;
6、应保持刀具、磨具的锋利，如变钝或崩裂应及时磨锋或更换;
7、切削、磨削中，刀具、磨具未离开工件，不准停车;
8、不准擅自拆卸机床上的安全防护装置，缺少安全防护装置的机床不准工作;
9、液压系统除节流伐外其他液压伐不准私自调整;
10、机床上特别是导轨面和工作台面，不准直接放置工具，工件及其他杂物;
11、经常清除机床上的铁屑、油污，保持导轨面、滑动面、转动面、定位基准面和工作台面清洁;
12、密切注意机床运转情况，润滑情况，如发现动作失灵、震动、发热、爬行、噪音、异味、碰伤等异常现象，应立即停车检查，排除故障后，方可继续工作;
13、机床发生事故时应立即按总停按钮，保持事故现场，报告有关部门分析处理;
14、不准在机床上焊接和补焊工件。
工作后
1、将机械、液压、气动等操作手柄、伐门、开关等板到非工作位置上;
2、停止机床运转，切断电源、气源;
3、清除铁屑，清扫工作现场，认真擦净机床。导轨面、转动及滑动面、定位基准面、工作台面等处加油保养;
4、认真将班中发现的机床问题，填到交接班记录本上，做好交班工作。
数控机床电气故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位三个阶段。第一阶段的故障检测就是对数控机床进行测试，判断是否存在故障;第二阶段是判定故障性质，并分离出故障的部件或模块;第三阶段是将故障定位到可以更换的模块或印制线路板，以缩短修理时间。为了及时发现系统出现的故障，快速确定故障所在部位并能及时排除，要求故障诊断应尽可能少且简便，故障诊断所需的时间应尽可能短。为此，可以采用以下的诊断方法：
直观法
利用感觉器官，注意发生故障时的各种现象，如故障时有无火花、亮光产生，有无异常响声、何处异常发热及有无焦煳味等。仔细观察可能发生故障的每块印制线路板的表面状况，有无烧毁和损伤痕迹，以进一步缩小检查范围，这是一种最基本、最常用的方法。
CNC系统的自诊断功能
依靠CNC 系统快速处理数据的能力，对出错部位进行多路、快速的信号采集和处理，然后由诊断程序进行逻辑分析判断，以确定系统是否存在故障，及时对故障进行定位。现代CNC系统自诊断功能可以分为以下两类：
(1) 开机自诊断开机自诊断是指从每次通电开始至进入正常的运行准备状态为止，系统内部的诊断程序自动执行对CPU、存储器、总线、I/O单元等模块、印制线路板、CRT单元、光电阅读机及软盘驱动器等设备运行前的功能测试，确认系统的主要硬件是否可以正常工作。
(2) 故障信息提示当机床运行中发生故障时，在CRT显示器上会显示编号和内容。根据提示，查阅有关维修手册，确认引起故障的原因及排除方法。一般来说，数控机床诊断功能提示的故障信息越丰富，越能给故障诊断带来方便。但要注意的是，有些故障根据故障内容提示和查阅手册可直接确认故障原因;而有些故障的真正原因与故障内容提示不相符，或一个故障显示有多个故障原因，这就要求维修人员必须找出它们之间的内在联系，间接地确认故障原因。
数据和状态检查
CNC系统的自诊断不但能在CRT显示器上显示故障报警信息，而且能以多页的“诊断地址”和“诊断数据”的形式提供机床参数和状态信息，常见的数据和状态检查有参数检查和接口检查两种。
(1) 参数检查数控机床的机床数据是经过一系列试验和调整而获得的重要参数，是机床正常运行的保证。这些数据包括增益、加速度、轮廓监控允差、反向间隙补偿值和丝杠螺距补偿值等。当受到外部干扰时，会使数据丢失或发生混乱，机床不能正常工作。
(2) 接口检查CNC系统与机床之间的输入/输出接口信号包括CNC系统与PLC、PLC与机床之间接口输入/输出信号。数控系统的输入/输出接口诊断能将所有开关量信号的状态显示在CRT显示器上，用“1”或“0”表示信号的有无，利用状态显示可以检查CNC系统是否已将信号输出到机床侧，机床侧的开关量等信号是否已输入到CNC系统，从而可将故障定位在机床侧或是在CNC系统。
报警指示灯显示故障
现代数控机床的CNC系统内部，除了上述的自诊断功能和状态显示等“软件”报警外，还有许多“硬件”报警指示灯，它们分布在电源、伺服驱动和输入/输出等装置上，根据这些报警灯的指示可判断故障的原因。
备板置换法
利用备用的电路板来替换有故障疑点的模板，是一种快速而简便的判断故障原因的方法，常用于CNC系统的功能模块，如CRT模块、存储器模块等。需要注意的是，备板置换前，应检查有关电路，以免由于短路而造成好板损坏，同时，还应检查试验板上的选择开关和跨接线是否与原模板一致，有些模板还要注意模板上电位器的调整。置换存储器板后，应根据系统的要求，对存储器进行初始化操作，否则系统仍不能正常工作。
交换法
在数控机床中，常有功能相同的模块或单元，将相同模块或单元互相交换，观察故障转移的情况，就能快速确定故障的部位。这种方法常用于伺服进给驱动装置的故障检查，也可用于CNC系统内相同模块的互换。
敲击法
CNC系统由各种电路板组成，每块电路板上会有很多焊点，任何虚焊或接触不良都可能出现故障。用绝缘物轻轻敲打有故障疑点的电路板、接插件或电器元件时，若故障出现，则故障很可能就在敲击的部位。
测量比较法
为检测方便，模块或单元上设有检测端子，利用万用表、示波器等仪器仪表，通过这些端子检测到的电平或波形，将正常值与故障时的值相比较，可以分析出故障的原因及故障的所在位置。由于数控机床具有综合性和复杂性的特点，引起故障的因素是多方面的。上述故障诊断方法有时要几种同时应用，对故障进行综合分析，快速诊断出故障的部位，从而排除故障。同时，有些故障现象是电气方面的，但引起的原因是机械方面的;反之，也可能故障现象是机械方面的，但引起的原因是电气方面的;或者二者兼而有之。因此，对它的故障诊断往往不能单纯地归因于电气方面或机械方面，而必须加以综合，全方位地进行考虑。
