工具機(jī)

工具機(jī)(英文:Machine tool)是指一大類動力機(jī)械制造裝置。通常用于精密切削金屬以生產(chǎn)其他機(jī)器或加工的金屬零件。又稱機(jī)床。

為了加工工件，機(jī)床在工件和刀具之間制造出一個相對運(yùn)動。這個運(yùn)動又可分為主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。這兩個運(yùn)動重疊在一起，才使得加工成為可能。

機(jī)床一般可用作成型，切削和連接。隨著用途的不同，工具機(jī)又分為車床、銑床、磨床、鉆床等等。在電腦化程度又可分為傳統(tǒng)金屬切削機(jī)(完全手工控制)，數(shù)值控制NC(未加數(shù)控器，但有自動化控制)與電腦數(shù)值控制CNC(完全電腦控制)工具機(jī)。

工具機(jī)的基本組件包括以下組件:

頭座:可提供驅(qū)動與進(jìn)給刀具或是旋轉(zhuǎn)工件的動力。內(nèi)含主軸、變速齒輪系統(tǒng)等。

機(jī)柱:提供垂直的支撐。某些機(jī)器的機(jī)柱也提供頭座上下移動的能力。

工作臺:支持固定加工中的工件。某些機(jī)器如鋸床，其工作臺也提供進(jìn)給工件的能力。

鞍座、床臺(基座)、滑道等:支撐其他組件，有時提供進(jìn)給自由度。

工具機(jī)又可以各組合單元分類。例如水平鏜床、鉆床等機(jī)器又可分為臺式、落地式、龍門式、多機(jī)頭式等。

驅(qū)動裝置

工具機(jī)的動力可由電動機(jī)提供。電動機(jī)可分為直流馬達(dá)與交流馬達(dá)。傳統(tǒng)上直流馬達(dá)有功率輸出大，加減速反應(yīng)靈敏順暢、溫度低等優(yōu)點(diǎn)。但直流馬達(dá)具有電刷等易損壞零件。整流時產(chǎn)生之火花可能導(dǎo)致火災(zāi)，最高速率因此受限。易損壞零件也提高故障率。

交流馬達(dá)不需電刷。加上近年來功率、加減速反應(yīng)與溫度等問題改進(jìn)，已取代直流馬達(dá)成為主流。

目前最先進(jìn)的技術(shù)是直線電機(jī)直接驅(qū)動機(jī)床的直線軸運(yùn)動，不需要旋轉(zhuǎn)電機(jī)經(jīng)絲杠或者齒輪齒條等傳動機(jī)構(gòu)間接驅(qū)動。

工件夾持法

待加工的工件可用許多方法夾持。

以兩領(lǐng)針支持工件:以機(jī)器頭座與尾座各一頂針夾住工件。適合用于夾持長形工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，能承受較大的切削力量。

心軸:以頭座伸出的心軸，穿過圓柱形工件軸心已有的洞。

面板:以夾具將工件固定在工具機(jī)的一面板上。適用于平板、不規(guī)則形的工件。

夾頭:以類似爪子的組件抓住工件。

工具機(jī)安全

除了操作員安全訓(xùn)練之外，工具機(jī)上也有數(shù)種設(shè)計(jì)維護(hù)安全，例如在工具機(jī)外裝置防護(hù)閘門防止異物伸入;裝置光電偵測器以在異物伸入時發(fā)動緊急停止;將控制裝置設(shè)定為雙手按鈕等等。