　　　根据我对日常生活的观察，以及在大学阶段的各个实习，最后选定毕业设计题目为——螺旋输送机的设计。其原理为：当电动机驱动螺旋轴回转时，加入槽内的物料由于自重的作用，使螺旋叶面旋转，但受着螺旋的轴向推力的作用，向着一个方向推进到卸料口处，物料被卸出，从而达到输送物料的目的。本输送机传动装置采用NGW型行星齿轮减速器传动，NGW型行星齿轮减速器具有体积小、质量小、传动比大、承载能力大，以及传动平稳和效率高等优点。

　　　本毕业设计主要设计的是——NGW型行星齿轮减速器的设计。首先通过确定其传动比，再到配齿计算，再确定NGW型行星齿轮减速器各个齿轮的尺寸及啮合参数，最后是行星传动的结构设计及均载机构的设计。通过本次设计，我对NGW型行星齿轮减速器的各个部分以及其设计过程都有了更加深入的理解。

　　　关键词：螺旋输送机 NGW型行星齿轮减速器均载机构

Abstract

　　According to my observation of daily life, as well as the various internship at the university stage, the final design selected topics for graduate -- spiral conveyer design. Its principles are : When electric motors driven screw axis rotation, the inside of the materials themselves as role-not screw leaf surface, but once the spiral must thrust role toward a direction to the mouth of the discharge Office of materials being discharged to reach carrier materials. The aircraft carrier transmission devices used NGW-planetary gear reducer transmission, NGW-planetary gear reducer with small size, quality small, transmission than large, large carrying capacity and a smooth and efficient transmission of higher advantages.

　　The graduate design major design type planetary gear reducer is --NGW design. First, by defining its velocity ratio, and then to calculate the allocation of teeth, to determine the type of planetary gear reducer NGW various gear and mesh size parameters, planetary transmission is the final design and structure are reflected in the design of institutions. Through this design, I have a deeper understanding to NGW-planetary gear reducer and parts of the design process .

　　　Keyword：Spiral conveyer NGW-planetary gear reducer

　　　Balanced load institution

前言

　　　GX型螺旋输送机是工农业各部门机械化运输工作的主要机组，可使运输工作减轻劳动强度，提高工作效率，应用范围很广泛。适用于输送粉状、粒状及小块物料：如煤粉、水泥、矿沙、炉灰、石灰、化肥、苏打、食盐、砂糖、谷物、淀粉、棉子、麦芽、饲料、饲料、锯木宵等，因此在水泥厂、化肥厂、化工厂、铁厂、矿山、糖厂、造纸厂、维尼龙厂、饲料公司、水利工场使用较多。其优点是结构简单、成本低、面积小、操作安全方便、在运输过程中能与外界隔离，是一种封闭的运输设备，它不仅可以水平运输，而且可以倾斜运输。

　　　螺旋输送机的传动部分采用行星齿轮传动。行星齿轮传动现已被人们用来代替普通齿轮传动,而作为各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。尤其是对于那些要求体积小、质量小、结构紧凑和传功效率高的输送设备、起重运输、石油化工和兵器等的齿轮传动装置以及需要差速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，行星齿轮传动已得到了越来越广泛的应用。

　　　总之，行星齿轮传动具有质量小、体积小、传动比大及效率高(类型选用得当)等优点。因此，行星齿轮传动现已广泛地应用于工程机械、矿山机械、冶金机械、起重运输机械、轻工机械、石油化工机械、机床、机器人、汽车、坦克、火炮、飞机、轮船、仪器和仪表等各个方面。行星传动不仅适用于高转速、大功率，而且在低速大转矩的传动装置上也获得了应用。它几乎可通用于一切功率和转速范围，故目前行星传动技术已成为世界各国机械传动发展的重点之一。

　　　随着国民经济的日新月异的发展，螺旋输送机作为重要的输送设备，在祖国建设的各个角落都发挥着巨大的作用。

前言I

1 螺旋输送机概述1

　　1.1 螺旋输送机的发展历史2

　　1.2 螺旋输送机的发展概况2

2 GX螺旋输送机主要构件的设计和选用7

　　　2.1 GX螺旋输送机的一般结构8

　　2.1.1 螺旋输送机的类型8

3 行星齿轮传动概论9

　　3.1 行星齿轮传动的定义、符号及其特点9

　　3.2 行星齿轮传动的符号12

　　3.3 行星齿轮传动的特点13

4 行星齿轮传动的配齿计算16

　　4.1 行星齿轮传动中分配各轮齿数应满足的条件16

　　4.1.1 传动比条件16

　　4.1.2 邻接条件16

　　4.1.3 同心条件18

　　4.1.4 安装条件18

　　4.1.5 2Z-X(A)型行星传动20

　　4.2 行星齿轮传动的配齿计算22

5 行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算23

　　5.1 标准直齿圆柱齿轮的基本参数23

6 行星齿轮传动的受力分析及强度计算26

　　6.1 行星齿轮传动的受力分析26

　　6.1.1 行星齿轮传动27

　　6.2 行星轮支承上和基本构件轴上的作用力29

　　6.2.1 行星轮轴承上的作用力29

　　6.3 行星齿轮传动中轮齿的失效形式和常用的齿轮材料30

　　6.3.1 轮齿的失效形式30

　　6.3.2 常用的齿轮材料31

7 行星减速器的箱体设计35

　　7.1 箱体的结构及各个尺寸的计算数值如下：35

　　7.2 行星齿轮减速器的润滑36

　　7.2.1 行星齿轮减速器的润滑特点及润滑剂的作用36

　　7.2.2 行星齿轮减速器的润滑方式36

　　7.2.3 行星齿轮减速器齿轮润滑油的使用要求37

　　7.3 附件的选取38

　　7.4 轴承、键及联轴器的选取38

　　7.4.1 轴承的选取38

　　7.4.2 联轴器及键的选取38

8 螺旋40

　　8.1 螺旋输送机转轴40

　　8.2 螺旋叶片41

9 螺旋输送机的选型设计计算43

　　9.1 输送量与输送距离43

　　9.2 实际计算44

　　9.2.1螺旋周长的计算44

　　9.2.2 螺旋机的输送量44

　　9.2.3 螺旋直径45

　　9.2.4 空心轴45

10 头节装置与尾节装置的结构46

11 悬挂轴承装置47

12 机槽（机壳）48

13 密封系统改进49

14 GX型螺旋输送机的应用范围及优缺点51

　　14.1 螺旋输送机的应用范围51

　　14.2 螺旋输送机的优缺点51

15 总结52

16 参考文献53

17 致谢54

1 螺旋输送机概述

　　　螺旋输送机是一种连续运输机，是一种物料输送机械。输送机械有很多类型，由于连续运输机在工作原理、结构特点、输送物料的方法和方向以及其他一系列特性上各有不同，因此种类繁多。

连续运输机械按照用途分为通用输送机械、专用输送机械和辅助输送设备；按照输送的对象可分为输送散粒物料、输送成件物品和输送人员三类；按照安装形式可分为固定式，移动式和移置式三类；按照输送机的传动特点和结构形式的不同可分为有挠性牵引构件的和无挠性牵引构件的两类；按照连续输送机械输送机理可分为机械式和流体式两类；此外输送机械还可分为辊式、链式、轮式、胶带式、滑板式及悬挂式等多种具有挠性牵引构件的连续输送机，被运送物品放在牵引构件上或与牵引构件连接的承载构件上，利用牵引构件的连续运动使物品往特定方的方向进行运送。这类输送机械除了具有挠性牵引构件，承载构件，驱动装置，和张紧装置外，一般还具有装载，卸载，改向等装置。属于这类输送机械的有带式输送机，板式输送机，行车式输送机，自动扶梯，通用刮板输送机，埋刮板输送机，斗式输送机，斗式提升机，托架提升机，摇架提升机，悬挂输送机，推杆输送机，架空索道等。

不具有挠性牵引构件的连续输送机利用工作构件的旋转运动或往复运动，使物料沿封闭的管道或料槽向前运送。它们输送物料的原理各自根本不同，而且具有共性的部件较少。这类输送机械有螺旋输送机，滚珠输送机，振动输送机等。

螺旋输送机在我国研制较早，是一种重要而又具有代表性的旋转类型的连续运输机械。在各种不同类型的连续运输机械中，螺旋输送机是属于不具有挠性牵引构件的连续输送机，利用工作构件即螺旋的旋转运动，使物料向前运送。

螺旋输送机适用于短距离输送物料，应用螺旋输送机可以将物料在一定的输送线路上，从装载地点到卸载地点以恒定的或变化的速度进行输送，还可以形成连续的物流或脉动性的物流，即从最初的供料到最终的卸料之间可以形成一种物料的输送流程。螺旋输送机可沿水平、倾斜或垂直方向上输送物料，主要分为水平螺旋输送机和垂直螺旋输送机。这两种机型也是最常用的。螺旋输送机根据结构分为，双螺旋输送机和单螺旋输送机，后者使用较多。螺旋输送机的安装方式有固定式和移动式两种，大部分螺旋输送机采用固定式。

其他型式的螺旋输送机有很多种类，例如有垂直螺旋输送机，螺旋管输送机，可弯曲螺旋输送机，大倾角螺旋输送机，成件物品螺旋输送机，热交换式螺旋输送机，微粉螺旋输送机，新型冷却螺旋输送机，对转螺旋输送机，复式输送机，双向输送机，变螺距输送机，变直径输送机等。各种型式的螺旋输送机在工程实际中都得到了很广泛的应用。

1.1 螺旋输送机的发展历史及趋势

螺旋输送机的发展，分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机两种型式的发展过程。有轴螺旋输送机由螺杆，U 型料槽，盖板，进，出料口和驱动装置组成，一般还有水平式，倾斜式和垂直式三种；而无轴旋输送机则采用螺杆改为无轴螺旋，并在U 型槽内装置有可换衬体，结构简单，物料由进料口输入经螺旋推动后由出料口输出，整个传输过程可在一个密封的槽中进行。一般来讲，我们平常所指的螺旋输送机都指有轴型式的螺旋输送机。而对许多输送比较困难的物料，人们一直在寻求一种可靠的输送方法，而无轴螺旋输送机则是一种较好的解决方法。

1.2 螺旋输送机的发展概况

从17 世纪中叶，开始应用架空索道输送散状物料，到1887 年，螺旋输送机由阿基米德发明，后来得到改进，在工业上广泛用来输送散状、固体物料，随后经过了很长时间的发展过程，逐渐研制出了一系列的螺旋输送机，使得螺旋输送机有了长足的发展。GX 型螺旋输送机是出现较早的一种螺旋输送机，也是我国最早定型生产的通用性生产设备。它以输送粉状、粒状、小块状物料为主，不适宜输送易变质的，粘性的易结块的物料和大块的物料，因为这些物料容易粘在螺旋上而随之旋转，或在吊轴承处产生堵料现象，给物料输送过程带来很大的不便。GX 型螺旋输送机的优点主要是节能、降耗显著，其头部、尾部轴承移至壳体外，具有防尘密封性好，噪声低，适应性强，操作维修方便，进、出料口位置布置灵活等：缺点是动力消耗大，机件磨损快，物料在运输时粉碎严重。

LS 型螺旋输送机是在GX 型输送机的基础上修改设计的新一代螺旋输送机，LS 型螺旋输送机特点是结构新颖，性能可靠，技术指标先进，适用范围广泛，节能降耗显著。

TLSS 系列螺旋输送机具有结构简单、密封性能好，无粉尘、噪声低，能多点送料、卸料等特点，适用于各行业的粉状或颗粒的输送。该螺旋输送机横截面可设计成U 形和圆形两种，圆形截面输送机还可作为垂直输送用。该机广泛用于面粉、粮油、饲料行业水平物料的输送，并可在其出料端增设料封装置，形成TLSSF 型料封螺旋输送机，在进料口左侧或右侧增设吸风口，专门用于输送粉碎后的物料。

JT 型螺旋输送机，是一种按工艺布置需要有单机单驱动（或重叠式，分体双驱动）, 带夹套的全密封型螺旋输送机。其具有结构紧凑合理，占地面积小，密封性好，工艺布置灵活等优点，适用于输送要求冷却或加热的有毒、易挥发及具有腐蚀性或怕被污染的物料，如三聚氰胺、IH 口等，可以水平输送温度低于250 ℃ 的物料，可广泛应用于化工、医药、食品、轻工等行业。

MLG 管式螺旋给料输送机是一种等同采用国际标准的螺旋输送机，其特点是变螺距，给料量稳定，具有一定的锁风效果。输送机长度在特定范围内可由用户指定选用，用作料仓底部给料设备时，一般采用倾斜布置，基本可消除物料自流（即冲料）现象。随着运输机械的发展，还出现一些新型的特殊用途的螺旋输送机，如可弯曲螺旋输送机，螺旋管输送机，大倾角螺旋输送机，成件物品螺旋输送机，热交换式螺旋输送机，微粉螺旋输送机，新型冷却螺旋输送机等。

2 GX螺旋输送机主要构件的设计和选用

　　　随着现代化工业的不断发展，螺旋输送机已经成为国民经济各部门生产过程中的重要组成部分，正朝着长距离、大运量、高速度方向发展。为了使输送机安全可靠地运行，其结构系统必须具有良好的静、动态特性，传统的设计方法己不能满足设计要求，必须采用现代设计方法对输送机系统进行设计。

传统的机械设计方法是以经验、感性、静态手工式劳动为基础的一种设计方法，包括下列各种方法：

类比设计方法：类比设计方法是基于与旧有的同类或相似的机器作比较而进行新机器设计的一种设计方法。依据这种方法，在设计之前，首先要以工艺对设备所提出的性能要求为依据，同时参照旧有的类似机器设备，依靠经验估计，针对旧有设备的缺点加以改进，从而拟定出一个或几个新的设计方案，进而分析比较，择其较好的方案或集中诸方案的优点做出最终的设计方案。显然，它是基于设计者的经验积累进行局部创新而形成的一种设计方法。这种设计方法的设计工作量很大，设计周期很长。现仍被广泛采用。

试算法：此法是以一定的理论公式为依据，在一定的技术条件下算得相应的参数值，若所得结果不理想，则改变技术条件，重新计算，循环往复，直至获得感性认为是理想的结果。它的计算工作量也很大，且难于取得真实的理想结果。但在计算工具不足的情况下，目前国内仍大量采用。

表格法：它是根据一定的理论公式，参照常用的尺寸系列和材料参数，预制出系统表格，以供设计时使用，此法减少工作量，提高设计速度。但是这个方法难取得理想的结果。

图算法：此法的原理与表格法相同，但有不同于表格法。图算法是使用按一定的比例尺绘制成的专用图线一诺模图来进行设计。其计算工作量大大减少，所计算的结果要比表格法改进许多。

上述这些传统设计方法不是完全没有优点，而是需要改善，使之适应现代化的需要。

　　　2.1 GX螺旋输送机的一般结构

　　　GX螺旋输送机由料槽、螺旋叶片和转动轴组成的螺旋体、两端轴承、中间悬挂轴承及驱动装置所组成。螺旋体由两端轴承和中间悬挂轴承支承，由驱动装置驱动。螺旋输送机工作时，物料由进料口进入料槽，在旋转螺旋叶片的推动下，沿着料槽作轴向移动，直至卸料排出。

　　　GX螺旋输送机的基本机型有水平螺旋输送机、垂直螺旋输送机以及处于两者之间的倾斜螺旋输送机。此外，还有许多其他型式的兼有工艺过程和特殊作用的螺旋输送机。

　　　2.1.1 螺旋输送机的类型

　　　1. 水平螺旋输送机

　　　水平螺旋输送机多采用“U”形槽体（也可采用圆筒槽体）、较低的螺旋转速及固定安装的结构。输送机工作时，物料从输送机的一端加入槽体，被输送到槽体的另一端或在任一希望的中间位置经槽体底部的开口卸出。

　　　2. 倾斜螺旋输送机

　　　输送倾角≤20o的螺旋输送机，一般与水平螺旋输送机的结构相同。输送倾角为20o—90o的螺旋输送机，一般采用短螺距螺旋及圆筒壮槽体，螺旋体的转速也需增加，其结构如同垂直螺旋输送机。

　　　3. 垂直螺旋输送机

垂直螺旋输送机可垂直提升一般的散状物料，物料颗粒大小一般≤12mm。垂直螺旋输送机的槽体为封闭的圆筒，螺旋体的转动可采用底部驱动或顶部驱动。垂直螺旋输送机的优点是结构简单，所占空间位置小，制造成本底；缺点是输送量小，输送高度一般不超过8m。

3 行星齿轮传动概论

3.1 行星齿轮传动的定义、符号及其特点

　　　齿轮传动在各种机器和机械设备中已获得了较广泛的应用。例如，起重机械、工程机械、冶金机械、建筑机械、石油机械、纺织机械、机床、汽车、飞机、火炮、船舶利仪器、仪表中均采用了齿轮传动。在上述各种机器设备和机械传动装置中，为了减速、增速和变速等特殊用途，经常采用一系列互相啮合的齿轮所组成的传动系统，在《机械原理》中，便将上述的齿轮传动系统称之为轮系。

　　　1. 行星齿轮传动的定义

　　　轮系可由各种类型的齿轮副组成。由锥齿轮、螺旋齿轮和蜗杆蜗轮组成的轮系，称为空间轮系；而由圆柱齿轮组成的轮系，称为平面轮系。

　根据齿轮系运转时其各齿轮的几何轴线相对位置是否变动，齿轮传动分为两大类型。

　　　（1）．普通齿轮传动(定轴轮系)

　　　当齿轮系运转时，如果组成该齿轮系的所有齿轮的几何轴线位置都是固定不变的，则称为普通齿轮传动(或称定轴轮系)。在普通齿轮传动中，如果各齿轮副的轴线均互相平行，则称为平行轴齿轮传动；如果齿轮系中含有一个相交轴齿轮副或一个相错轴齿轮副，则称为不平行轴齿轮传动(空间齿轮传动)。

　　（2）．行星齿轮传动(行星轮系)

　　　当齿轮系运转时，如果组成该齿轮系的齿轮中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定，而绕着其他齿轮的几何轴线旋转，即在该齿轮系中，至少具有一个作行星运动的齿轮，如图3-1（a）所示。在上述齿轮传动中，齿轮a、b和构件x均绕几何轴线转动，而齿轮c是活套在构件x的轴0c上，它一方面绕自身的几何轴线0c旋转(自转)，同时又随着几何轴线0c绕固定的几何轴线OO旋转(公转)，即齿轮c作行星运动；因此，称该齿轮传动为行星齿轮传动，即行星轮系。

　　　行星齿轮传动按其自由度的数目可分为以下几种。

　　　a. 简单行星齿轮传动具有一个自由度(W=1)的行星齿轮传动，如图1—1(b)所示。对于简单行星齿轮传动。只需要知道其中一个构件的运动后，其余各构件的运动便可以确定。

　　　b. 差动行星齿轮传动具有两个自由度(W＝2)的行星齿轮传动，即它是具有三个可动外接构件(a、b和x)的行星轮系[见图3—1(a)]。对于差动行星齿轮传动，必须给定两个构件的运动后，其余构件的运动才能确定。　　　　　　　　　　　　　　12 机槽（机壳）

　　　机槽常用3～6毫米厚的钢板制成，在槽边缘处焊接纵向角钢及横向凸缘角钢，用于机槽与盖的联结及各节段之间的联结（用螺栓紧固），同时也可增加机槽的刚性。为了搬运、安装、修理的方便，机槽由若干节联结而成，每节约长3米。

　　　机槽底部为半圆柱形。其轮廓半径要稍大于螺旋半径。在安装时，螺旋叶片与机槽之间要保持一定的间隙。这个间隙较被输送物料的最大直径大一些，若是输送磨磋性物料，间隙还要大一些，一般为2～15毫米。否则由于安装时的不精确而造成极大的的阻力，甚至会使螺旋叶片及轴等机件扭转或折断，但间隙太大会导致运输效率下降。

　　　机槽上部安装可折的机槽盖，并用螺栓或卡子加以紧固。为了保证机槽的密封，往往在机槽盖与机槽接触地方加一层毡垫或石棉绳垫。

　　　机槽全长均安装在用铸铁制成的或用钢板焊接成的支架上，然后紧固在地面上。

　　　出料口设在机槽的底部。GX型螺旋机的出料口有：方形的、手推式、齿条式插板出料口三种。　　　　13 密封系统改进

螺旋输送机属一般机械设备，采用两端轴承支承结构，由于其长度太长，螺旋轴挠度很大，会发生弯曲现象，使用过程中极易发生叶片与外壳磨损和轴与端座密封处磨损，因此制作时一般使叶片与外壳、轴与端座密封处间隙稍大，以保证设备正常运转。

　　　但是，因为轴与端座密封处间隙稍大，其密封效果很差，普通的密封方法是采用盘根密封,开始运转时密封效果还可以，运行一段时间后由于轴颈与盘根的磨损，密封效果越来越差，纯碱粉末从密封处泄漏严重，车间地面上纯碱粉末到处是，为此进行了密封系统改进设计，如下图所示：

1、加长端座密封填料处轴套尺寸，这样就增加了盘根的圈数，增强了密封效果，

2、加油杯润滑，轴与盘根接触面及盘根本身通过油杯注油，加强润滑及浸润效果，减少盘根与轴的磨损，同时形成油膜层，阻止纯碱粉末通过轴颈处间隙流出作用，油槽延伸至最内层，密封效果明显，

3、在端座轴套内侧设计一对迷宫骨架密封环，一个固定在端座轴套上　　　本文是对螺旋输送机部分进行理论设计，它在产品系列设计中具有一定的意义。本次设计同时考虑到产品的系列设计，虽然只是单独的产品设计，经过本次设计可以扩展为整个系列的设计。同时在本次设计中我们参考了很多有关方面的设计。

　　　通过本次设计我深深的认识到系统设计的重要性，以前我们做的主要是单一的零部件的设计，没有从根本上体会到这一点。毕业设计对即将毕业的学生无疑是很重要的，认真系统的作好它，不光是现在就是对我以后的职业生涯也是很重要的。

另一个装在轴上随轴一起运转，防止纯碱粉末流出，起到密封效果作用。

　参考文献

　　　1、行星传动设计与计算

　　　主编：胡来瑢煤炭工业出版社 1997.12

　　　2、行星齿轮传动设计

　　　主编：饶振纲化学工业出版社 2003.9

　　　3、渐开线齿轮行星的设计与制造

　　　主编：渐开线齿轮行星的设计与制造编委会机械工业出版社 2002.5

　　　4、机械设计

　　　主编：濮良贵纪名刚高等教育出版社 2004.6

　　　5、机械传动设计手册

　　　主编：江耕华胡来瑢陈启松煤炭工业出版社 1997.12

　　　6、行星传动机构设计

　　　主编：饶振纲国防工业出版社 1980.11

　　　7、运输机械设计选用手册（上、下册）

　　　主编：运输机械设计选用手册编委会化学工业出版社 1999.1

　　　8、运输机械

　　　主编：斯比伐考夫斯基、杰雅其柯夫机械工业出版社 1960.1

行星架零件图 A2.gif

行星减速器 A1.gif

行星减速器内部结构图 A1.gif

螺旋体A3.jpg

内齿轮零件图 A2.gif

输入轴零件图 A1.gif

中心轮零件图 A1.gif

总装图 A1.gif

内容简介：: 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）中期检查表指导教师：赵武职称：副教授所在院（系）：机械与动力工程学院教研室（研究室）：机械制造题目螺旋输送机的设计学生姓名袁晓宇专业班级机制07-2班学号0720210053一、选题质量： 1、本题目符合机械设计专业培养目标，能充分锻炼和培养生产实际中分析问题的能力及动手操作能力，能充分体现综合训练要求；2、本题目难易适中，符合本科毕业设计要求；3、本题目工作量适中，能在规定的时间内完成； 4、本题目与生产、科研、日常生活等实际有较紧密的联系，有极强的实用性和前沿性。二、开题报告完成情况：查阅大量相关输送机资料和文献，经过指导老师的审查，提出该毕业设计题目，开题报告已顺利完成。三、阶段性成果：1、收集并整理设计所需的相关资料，完成外文资料翻译、撰写开题报告； 2、完成系统方案设计及方案论证； 3、完成螺旋输送机设计计算。四、存在主要问题：1、分析螺旋输送机的原理2、行星齿轮传动的配齿计算3、行星减速器的箱体设计4、螺旋输送机的选型五、指导教师对学生在毕业实习中，劳动、学习纪律及毕业设计（论文）进展等方面的评语指导教师：（签名）年月日河南理工大学万方科技学院本科毕业论文机床基础许多情况下，初步成型加工出来的工件必须在尺寸和表面光洁度进一步精整，以满足设计的技术要求。为了满足公差的精度要求，需要从工件上去掉少量材料。通常机床就是用于这种加工的设备。在美国，材料切削是一个很大的产业，其费用每年超过36109美元，包括材料、劳动力、管理费、机床装运费等费用。通过销售、设计、在车间中操作机器以及在相关企业中工作，60%的机械和工业工程技术的大学毕业生都跟机械加工工业有某些关系。因此，工科学学生在他的学习课程中花时间投身材料切削和机床的学习研究是很明智的。机床为切削刀具提供把工件工件加工成所需尺寸的方法，通过其基本部件的功能，控制刀具和工件的支承关系。这些基本部件是：（1）床身和机架。这是机床的主要部件，它支撑主轴和拖板箱并把它们连接在一起。在负载时，床身和机架的变形和振动必须保持最小。（2）拖板箱和导轨。机床部件（如拖板箱）的移动，通常是在精确的导轨面上的直线运动。（3）主轴和轴承。轴旋转时产生角位移，轴的位置在机床中必须极其精确、稳定，一般通过主轴和轴承的精度来提供保征。（4）动力装置。机床普遍采用的动力装置是电动机。合理布置各个电机可以使皮带和齿轮传动装置减至最少。（5）传动连接机构。连接机构是一般术语，用来代表机械、液压、气动和电动的机构，这些机构和确定的角位移和线性位移相关联。机加工可以分成两大类：（1）粗加工，其金属切除率高，因为切削力大，但尺寸精度较低。（2）精加工，其金属切除率低，因为切削力小，但尺寸精度和表面光洁度较高。因此，与粗加工相比，精加工更应该重视静载荷和动载荷（例如由不平衡的砂轮引起的动载荷）的影响。此外，加工精度通常不会受到由于作用力而引起的变形程度的影响。有是也用铸钢或碳钢制造机床床身，但一般都用铸铁制造机床床身。因为铸铁便宜，刚性好，耐压强度高，并且能减弱机床操作中的振动。为了避免床身铸件截面过大，可以精心设计筋条来提高床身的抗弯曲应力和抗扭转应力。筋条的两种基本类型是箱型和片状斜支承型。箱型结构便于生产，箱壁上的孔口便于型芯的定位和取出。片状斜支撑筋条有较大的抗扭刚度并能使截面间的碎屑掉落，它常常用于车床床身。机床的拖板箱和导轨可以定位和引导彼此相对运动的零部件，通常是改变刀具相对于工件的位置。运动一般是直线平移，但也有时是旋转，例如沿着工件的螺旋角方向把万能螺纹磨床上的砂轮头转动一个角度。拖板箱的基本几何结构形状是平的、V形的、燕尾槽形的和圆柱形的。根据用途，这些构件可以分别使用或以各种方法组合使用。导轨的特性如下：（1）运动精度。当拖板沿直线运动时，这条直线必须位于两个相互垂直的平面内，必须没有滑动旋转。机床导轨的直线度公差一般是0-0.02毫米每米，在水平面上这个公差可以使滑轨凸起，以补偿滑轨的下陷。（2）调节方式。为了便于装配、维持精度和限制由于磨损而引起的滑动构件之间的“窜动”，有时在拖板内装入扁条，这个扁条被叫做“镶条”。通常该镶条用穿过长孔的沉头螺钉支柱，用平头螺钉调整好后再用锁紧螺母上紧。（3）润滑。导轨的润滑方式有以下两种：（i）间歇润滑，通过润滑油脂或油壶进行，适用于运动速度低而不频繁使用的场合。（ii）连续润滑，例如通过计量阀和管道将润滑油送到润滑点，用这种方法形成的油膜应该很薄，以避免使拖板“浮起”。如果滑移表面是镜平面，油就会被挤出而导致表面粘滞。因而在实际使用中，拖板滑移表面要经过凹面砂轮的磨削和刮研。这两种方法产生微小的表面下陷，可以存油，这样在所有点都不会发生零件的完全分离，保持拖板的正确位置。（4）防护。为了维持导轨的良好状态，必须满足以下条件：（i）防止外面的物质（如碎屑）的进入。如果难以做到，就应该选用形状符合要求的导轨以避免碎屑在导轨上存留，例如倒V形导轨。（ii）润滑油的保持。在垂直或倾斜的导轨面上使用的油应该能粘在导轨面上。市场上到处都有这种专用润滑油。油的粘度应该足够高，以避免被切削液冲走。（iii）用防护罩来防止意外的损坏。车床一台车床实现三个主要功能：（i）牢固地支持工件或刀架和刀具；（ii）提供工件和刀具之间的相对运动；（iii）提供一定范围的走刀和切削速度。以去除切屑形式来加工金属的机床分类如下：主要使用单点切削刀具的机床包括：普通车床，塔式车床，仿型车床，单轴自动车床，多轴自动车床，牛头刨床和龙门刨床，镗床。使用多点切削刀具的机床包括：钻床，铣床，拉床，锯床，齿轮切割机床。使用随机点切削刀具的机床包括：化学蚀刻铣削，电火花加工，超声波加工。车床借助于转动的工件对着刀具来切去金属材料，以产生外圆柱面、内圆柱面或锥形表面。车床普遍靠端面切削来加工工件表面。在端面切削加工中，工件旋转，而刀具作垂直于回转轴线方向的移动。普通车床（见图1，略）是最基本的车床，是研制其他车床的基础。驱动电机装在床身的基础上并通过齿轮、皮带来驱动主轴。主轴是一根坚固的空心轴，装在重型轴承之间，其前端用来安装驱动盘（花盘），以便把确定的运动传到工件上。该驱动盘可以借助螺纹、凸轮锁紧机构或借助一个螺纹垫圈和键固定在主轴上。车床的床身是铸铁件，它提供精确磨削过的滑动表面（导轨），上面放有拖板。车床拖板是H型的铸件，刀具安装在拖板的刀架上。溜板箱装在托板前面，内装有驱动齿轮，可以顺着导轨或横过导轨移动刀具和拖板以提供所希望的刀具运动。拖板上面的小刀架能使刀的夹具旋转任意角度。小刀架上的手轮和丝杆可以使刀具做线性运动，另一个手轮和进给螺纹提供横向进给使小刀架垂直于导轨移动。溜板箱中的齿轮可以在拖板沿着导轨和横跨导轨移动时提供动力进给。进给箱齿轮将运动传给拖板并控制刀具相对与工件的运动速度。由于进给箱的移动运动是由主轴齿轮驱动的，因此进给直接与主轴速度有关。进给箱齿轮传动机构也用于加工螺纹并能加工4扣到224扣每英寸的螺纹。进给箱和车床溜板箱之间的连接轴是光杆和丝杆。许多车床制造商把这两种杆合并成一种杆，这样虽然降低了成本但同时也降低了精度。进给杆（光杆）提供道具的运动，以便提高工件的精度和表面光洁度。螺纹导杆（丝杆）提供精确的（螺纹）导程，是螺纹切削所必须的。光杆通过摩擦离合器驱动，在刀具切削超载时可以进行打滑保护。但丝杆里没有这种安全装置，因为螺纹加工不允许打滑。由于螺纹全深很难一次走刀加工完成，因此装设一个螺纹指示盘以便于下次走刀时用以重新对刀。车床的尾座装有一根很精确的轴，轴上的锥孔用来安装钻头、钻夹、铰刀和车床顶尖。尾座可以沿着车床导轨移动以适应工件的不同长度，也可以把刀具推向工件。尾座可以相对导轨偏移以加工锥体或锥形表面。转塔车床基本上具有某种附加特性的普通车床，用于半自动加工和减少人工操作误差。转塔车床的拖板设有T形槽以便在车床导轨两侧安装夹刀装置。这样，当转塔转入到合适的位置，可以正确地安装刀具以便进行切削。拖板装有自动挡鉄以便控制刀具行程，提供良好的重复切削。转塔车床的尾座是六角形结构，可以安装六把刀具。虽然操作前刀具和挡鉄的安装要花大量时间，但一旦装刀完成，稍微熟练的工人就可以连续地重复操作，直到刀具变钝需要更换为止。这样，为加工所做的准备时间相对于所制造的零件数量是合理的时候，使用转塔车床在经济上才算可行的。多轴自动车床装有四、五、六或八根主轴，在每根主轴中装一个工件。各主轴可以围绕着一根中心主轴来转换位置，而主刀具溜板可以接近所有的主轴。每根轴位上都装有一侧向可以独立操作的刀具滑板。由于各刀具滑板都是靠凸轮操作的，因此加工准备可能要花几天时间，因而至少需要5000件的批量生产，它的使用才是合理的。这种机床的主要优点是所有的刀具能同时工作，因而一个工人可以看管几部机床。对于相对简单的零件，多轴自动车床可以在五秒钟内生产加工出一件产品。牛头刨、龙门刨、钻床和铣床牛头刨床使用的是装在滑枕一端的夹具上的单点刀具。切削加工通常在向前的行程中进行。刀具被抬刀架稍稍抬举，以避免工件表面被严重拖刮。在返回行程中，刀具下面的工作进给，为下一次切削做准备。立式床身内装有牛头刨的操作机构，床身上装有支持工件的工作台。工作台可在滑枕互相垂直的两个方向上移动。刀具滑块用来控制切割深度并依靠手动进给。它可以在其法向垂直位置的两侧回转900角，这样可以相对于工作台表面成一个角度进给刀具。牛头刨床有两种类型的驱动机构：改进的惠氏快回机构和液压驱动机构。对于惠氏机构，电动机驱动大齿轮，大齿轮驱动曲柄，行程长度通过可调节的曲柄销来控制。当大齿轮旋转时，摇臂受力而往复运动，并把运动传递给牛头刨滑枕。液压牛头刨的电动机仅仅用来驱动液压泵。牛头刨的运动靠液压油的流向控制。机械驱动的牛头刨的切削行程只利用了大齿轮旋转的2200，而返回行程则用了1400.这样切削行程与返回行程之速度比为1.6比1。液压牛头刨有一个优点，即切削速度可无级变速。这类机床的主要缺点是在滑枕冲程的终端缺乏确定的限制，可能有千分之几英寸的行程程度误差。龙门刨非常类似于牛头刨，因为这两种刨床都主要加工平面和斜面，然而龙门刨更适合于加工大型工件。龙门刨的加工场所在工作台上，能够在水平面上往复运动，提供直线的切削和进给运动。刨刀装在横向悬梁上，并受到垂直方向的立柱的支承。刨刀可以在水平和垂直方向进刀和退刀，提供四个方向的直线进给运动。由于使用的刀具的类型和加工场所的尺寸，龙门刨的切削速度较低。为了提高龙门刨床的生产能力，可以使用多刀切削加工中心。另一个增加产量的方法是同时在工作台上安放多个工件。龙门刨的大小取决于加工场所的最大尺寸，也就是说加工场所的长度、宽度和高度要适应各种龙门刨的工作台的类型。立式钻床或手摇钻床有各种规格和类型，主轴的调速范围大并能根据多数行业的要求自动进给。摇臂钻床用来钻削那种很笨重、不便搬动的工作。摇臂上安装的主轴能够进行速度调节并装有进给调节机构。通过转臂绕立柱的转动和主轴组件沿摇臂的移动，可以把主轴和钻头移到机器所能达到的任何位置。普通摇臂钻床只能使主轴垂直运动，而万能摇臂钻床允许主轴围绕垂直于摇臂的轴线旋转，摇臂绕着水平轴线旋转，这样可以在任何角度下钻削。多轴钻床具有一个或多个通过万向接头和可伸缩的花键轴来驱动主轴的装置。所有的主轴通常都由同一部电动机驱动并同时进给以便钻削出所要求的孔数。铣削工艺用旋转的刀具来切去金属。它包括从工件表面切去金属、扩孔和成型切削。例如螺纹加工和齿轮加工。升降台式的的铣床内，立柱是其它零件的主要支承构件，其基座包括驱动电机、主轴和刀具。刀具装于主轴的刀杆上，并且通过悬臂内的轴承支承在其外端上。升降台装在立柱的燕尾槽里，鞍座在燕尾槽里与升降台固定在一起，工作台被连接在鞍座上。这样，升降台和立柱可以提供相对于刀具的三个运动。借助工作台绕着鞍座上的垂直轴线旋转，可以提供第四个运动。床身固定的铣床比升降式和立柱式的刚性更好。工作台被直接安装在机床基座上，提供了吸收重大切削载荷所需要的刚性，而且仅允许相对于工作台的纵向运动。垂直运动靠移动整个刀头获得。仿型铣床的特点或者是刀具与仿型元件的运动轨迹同步，垂直运动靠移动整个刀头获得。仿型模型的形状轮廓运动，而刀头重复仿型运动。铣削工艺设计所考虑的一般原则是：（1）只要有可能，将零件设计成安装一次能铣削表面的数量最多：（2）为了能够使多刀铣削，将零件设计成能同时铣削几个表面；（3）应当首先铣最大的平面，这样，所有尺寸都能同时铣削几个平面为基准；（4）由于铣刀是回转的，所以不可能铣削方形内角。磨床磨床把磨料粘接成各种形状和大小的轮子和带子作为切削介质。磨削工艺可以加工出表面光洁度质量很高的零件，并提高零件的尺寸精度，因为磨削的公差可以达到0.00025mm。磨床根据加工出的表面的形状分类。根据加工一般表面分类，磨床有表面磨床、外圆磨床和专用磨床。磨削加工在工件生产中显得极为重要，有如下几个原因：（1）磨削加工是切削淬硬过的工具钢或其它热处理过的钢的最通用的方法。零件可以先加工再热处理，最后磨削到所要求的尺寸和表面光洁度。（2）磨削加工能磨出的表面光洁度为0.5微米，而费用并不昂贵。（3）磨削加工可在相对短的时间内保证尺寸精度，因为磨床能提供增量为万分之一英寸的进刀运动，而不是像其它机床那样仅有千分之几英寸。（4）可加工极小而薄的零件。由于施加的磨削压力很小，减小了工件偏离刀具的趋势。在外圆磨床上，吃刀深度靠移动砂轮头来控制，包括控制砂轮及其驱动电机。冷却剂用来减少热变形，带走切屑和磨削粉尘。Fundamentals of Machine Tools In many cases products from the primanry forming processes must undergo further refinements in size and surface finish to meet their design specifications. To meet such precise tolerances the removal of small amounts of material is needed. Usually machine tools are used for such operation. In the United States material removal is a big business-in excess of $3610 per year, including material, labor, overhead, and machine-tool shipments. Since 60 percent of themechanical and industrial engineering and technology graduates have something connected with the machining industry either through sale, design, or operation of machine shops,or working in related industry, it is wise for an engineering studet to devote some time in his curriculum to studying material removal and machine tools. A machine tool provides the means for cutting tools to shape a workpiece to required dimensions; the machine supports the tool and the workpiece in a controlled relationship through the functioning of its basic member,which are as follows: (1) Bed, Structure or Fram. This is the main member which provides a basis for, and a connection between, the spindles and slides; the distortion and vibration under load must be kept to a minimum. (2) Slides and Slideways. The translation of a machine element(e.g. the slide) is normally achieved by straight-line motion under the constraint of accurate guiding surfaces(the slideway). (3) Spindles and Bearings. Angular displacements take place an axis of rotation; the position of this axis must be constant within extremely fine limits in machine tools, and is ensured by the provision of precision spindles and bearings. (4) Power Unit. The electric motor is the universally adopted power unit for machine tools. By suitably positioning individual motors, belt and gear transmissions are reduced to minimum. (5) Transmission Linkage. Linkage is the general term used to denote the mechanical, hydraulic, pneumatic or electric mechanisms which connect angular and linear displacements in defined relationship. There are two broad divisions of machining operations:(1) Roughing, for which the mental removal rate, and consequently the cutting force, is high, but the required dimensional accuracy relatively low. (2) Finishing, for which the metal removal rate, and consequently the cutting force, is low, but the required dimensional accuracy and surface finish relatively high. It follows that static loads and dynamic loads, such as result from an unbalanced grindingwheel, are more significant in finishing operations than in roughing operations. The degree of precision achieved in any machining process will usually be influenced by the magnitude of the deflections, which occur as a result of the force acting. Machine tool frames are generally made in cast iron, although some may be steel casting or mild-steel fabrications. Cast iron is chosen because of its cheapness, rigidity, compressive strength and capacity for damping the vibrations set-up in machine operations. To avoid massive resistance to bending and torsional stresses. Tow basic types of ribbing are box and diagonal. The box formation is convenient to produce, apertures in walls permitting the positioning and extraction of cores. Diagonal ribbing provides greater torsional stiffness and yet permits swarf to fall between the sections; it is frequently used for lathe beds. The slides and slideways of a machine tool locate and guide members which move relative to each other, usually changing the position of the tool relative to the workpiece. The movement generally takes the from of translation in a straight line, but is sometime angular rotation, e.g. tilting the wheel-head of a universal thread-grinding machine to an angle corresponding with the helix angle of the work piece threat. The basic geometric elements of slides are flat, vee, dovetail and cylinder. These elements may used separately or combined in various ways according to the applications. Features of slideways are as follows:(1) Accuracy of Movement. Where a slide is to be displaced in a straight line, this line must lie in two mutually perpendicular planes and there must be no slide rotation. The general tolerance for straightness of machine tool slideways is 00.02 mm per 1000mm; on horizontal surfaces this tolerance may be disposed so that a convex surface results, thus countering the effect of “sag” of the slideways.(2) Means of Adjustment. To facilitate assembly, maintain accuracy and eliminate “play” between sliding members after wear has taken place, a strip is sometimes inserted in the slides. This is called a gib-strip. Usually, the gib is retained by socket-head screws passing through elongated slots; and is adjusted by grub-screws secured by lock nuts.(3) Lubrication. Slideways may be lubricated by either of the following systems:(i) Intermittently, through grease or oil nipples, a method suitable where movements are infrequent and speed low.(ii) Continuously, e.g. by pumping through a metering valve and pipe-work to the point of application; the film of oil introduce between surface by these means must be extremely thin to avoid the slide “floating”. If sliding surfaces were optically flat oil would be squeezed out, resulting in the surface sticking. Hence in practice slide surface are either ground using the edge of a cup wheel, or scraped. Both processes produce depressions which retain “pocket” of oil, and complete separation of the parts may not occur at all points; positive location of the slides is thus retained.(4) Protection. To maintain slideways in good order, the following conditions must be met:(i) Ingress of foreign matter, e.g. swarf, must be prevented. Where this is no possible, it is desirable to have a form of slideway, which does not retain swarf, e.g. the inverted vee.(ii) Lubricating oil must be retained. The adhesive property of oil for use on vertical or inclined slide surface is important; oil are available which have been specially developed for this purpose. The adhesiveness of oil also prevents it being washed away by cutting fluids.(iii) Accidental damage must be prevented by protective guards.Lathes A machine tool performs three major functions: (i) it rigidly supports the work piece or its holder and the cutting tool; (ii) it provide relative motion between the work piece and the cutting tool; (iii) it provides a range of feeds and speeds. Machines used to remove metal in the form of chips are classified as follows: Machines using basically the single-point cutting tools include: engine lathes, turret lathes, tracing and duplicating lathes, single-spindle automatic lathes, multi-spindle automatic lathes, shapers and planers, boring machines. Machines using multipoint cutting tools include: drilling machines, milling machines, broaching machines, sawing machine, gear-cutting machines. Machines using random-point cutting tools (abrasive) include: cylindrical grinder, centreless grinders, surface grinders. Special metal removal methods include: chemical milling, electrical discharge machining, ultrasonic machining. The lathe removes material by rotating the work piece against a cutter to produce external or internal cylindrical or conical surfaces. It is commonly used for the production of surfaces by facing, in which the work piece is rotated while the cutting tool is moved perpendicularly to the axis of rotation. The engine lathe, shown in Fig.1, is the basic turning machine from which other turning machines have been developed. The drive motor is located in the base and drives the spindle through a combination of belts and gears. The spindle is a sturdy hollow shaft, mounted between heavy-duty bearings, with the forward end used for mounting a drive plate to impart positive motion to the work piece. The drive plate may be fastened to the spindle by threads, by a cam lock mechanism, or by a threaded collar and key. The lathe bed is cast iron and provides accurately ground sliding surfaces (way) on which the carriage rides. The lathe carriage is an H-shaped casting on which the cutting tool is mounted in a tool holder. The apron hangs from the front of the carriage and contains the driving gears that move the tool and carriage along or across the way to provide the desired tool motion. A compound rest, located above the carriage, provides for rotation of the tool holder through any desired angle. A hand wheel and feed screw are provided on the compound rest for linear motions of the tool. The cross feed is provided with another hand wheel and feed screw for moving the compound rest perpendicular to the lathe way. A gear train in the apron provides power feed for the carriage both along and across the way. The feed box contains gears to impart motion to the carriage and control the rate at which the tool moves relative to the work piece. Since the transmission in the feed box is driven from the spindle gears, the feeds are directly related to the spindle speed. The feed box gearing is also used in thread cutting and provides from 4 to 224 threads per in. The connecting shaft between the feed box and the lathe apron are the feed rod and the lead screw. Many lathe manufacturers combine these two rods in one, a practice that reduces the cost of the machine at the expense of accuracy. The feed rod is used to provide the accurate lead necessary for the thread cutting. The feed rod is driven through a friction clutch that allows slippage in case the tool is overloaded. This safety device is not provided in the lead screw, since thread cutting cannot tolerate slippage. Since the full depth of the thread is seldom cut in one pass, a chasing dial is provided to realign the tool for subsequent passes. The lathe tailstock is fitted with an accurate spindle that has a tapered hole for mounting drill, drill chucks, reamers, and lathe centers. The tailstock can be moved along the lathe ways to accommodate various lengths of work pieces as well as to advance a tool into contact with the work piece. The tailstock can be offset relative to the lathe ways to cut tapers or conical surfaces. The turret lathe is basically an engine lathe with certain additional features to provide for semiautomatic operation and to reduce the opportunity for human error. The carriage of the turret lathe is provided with T-slots for mounting a tool-holding device on both sides of the lathe ways with tools properly set for cutting when rotated into position. The carriage is also equipped with automatic stops that control the tool travel and provide good reproduction of cuts. The tailstock of the turret lathe is of hexagonal design, in which six tools can be mounted. Although a large amount of time is consumed in setting up the tools and stops for operation, the turret lathe ,once set, can continue to duplicate operations with a minimum of operator skill until the tools become dulled and need replacing. Thus , the turret is economically feasible only for production work, where the amount of time necessary to prepare the machine for operation is justifiable in terms of the number of part to be made. The multi-spindle automatic lathe is provided with four, five, six, or eight spindles, with one workpiece mounted in each spindles. The spindles index around a central shaft, with the main tool slide accessible to all spindles. Each spindle position is provided with a side tool-slide operated independently. Since all of the slides are operated by cams, the preparation of this machine may take several days, and a production run of at least 5000 parts is needed to justify its use. The principal advantage of this machine is that all tools work simultaneously, and one operator can handle several machines. For relatively simple parts, multi-spindle automatic lathes can turn out finished products at the rate of 1 every 5 sec.Shapers, Planers, Drilling and Milling Machines A shaper utilizes a single-point tool in a tool holder mounted on the end of the ram. Cutting is generally done on the forward stroke. The tool is lifted slightly by the clapper box to prevent excessive drag across the work, which is fed under the tool during the return stroke in preparation for the next cut. The column houses the operating mechanisms of the shaper and also serves as a mounting unit for the work-supporting table. The table can be moved in two directions mutually perpendicular to the ram. The tool slide is used to control the depth of cut and is manually fed. It can be rotated through 90 deg. on either side of its normal vertical position, which allows feeding the tool at an angle to the surface of the table. Two types of driving mechanisms for shapers are a modified whitworth quick-return mechanism and a hydraulic drive. For the whitworth mechanism, the motor drives the bull gear, which drives a crank arm with an adjustable crank pin to control the length of stroke. As the bull gear rotates, the rocker arm is forced to reciprocate, imparting this motion to the shaper ram. The motor on a hydraulic shaper is used only to drive the hydraulic pump. The remainder of the shaper motions are controlled by the direction of the flow of the hydraulic oil. The cutting stroke of the mechanically driven shaper uses 220 deg. Of rotation of the bull gear, while the return stroke uses 140 deg. This gives a cutting stroke to return stroke ratio of 1.6 to 1. The hydraulic shaper has an advantage of infinitely variable cutting speeds. The principal disadvantage of this type of machine is the lack of a definite limit at the end of the ram stroke, While may allow a few thousandths of an inch variation in stroke length. Planers are similar to shapers because both machines are primarily used to produce flat and angular surfaces. However ,planers are capable of accommodating much larger workpieces than horizontal plane providing a straight-line cutting and feed action. Single-point cutting tools are mounted on an overhead cross rail and along the vertically supported columns. The cutting tools are fed into or away from the workplace on either the horizontal or vertical plane, thus being capable of four straight-line feed motions. Cutting speeds are slow on the planer because of the workplace size and type of cutting tool being used. In order to increase the production of the planer, multiple tooling stations are employed. Another method of increasing production is to mount a number of workpieces on the table at the same time. The planer size is designated by the maximum workplace capacity of the machine. The height, width, and length of the workplace that can be accommodated on the planers worktable varies with the type of planer. Upright drilling machines or drill presses are available in a variety of sizes and types, and are equipped with a sufficient range of spindle speeds and automatic feeds to fit the needs of most industries. Radial drilling machines are used to drill workpieces that are too large or cumbersome to conveniently move. The spindle with the speed and feed changing mechanism is mounted on the radial arm; by combining the movement of the radial arm around column and the movement of the spindle assembly along the arm, it is possible to align the spindle and the drill to any position within reach of the machine. Plain radial drilling machines provide only for vertical movement of the spindle; universal machines allow the spindle to swivel about an axis normal to the radial arm to rotate about a horizontal axis, thus permitting drilling at any angle. A multispindle drilling machine has one or more heads that drive the spindles through universal joints and telescoping splined shafts. All spindles are usually driven by the same motor and fed simultaneously to drill the desired number of holes. The milling operation involves metal removal with a rotating cutter. It includes removal of metal from the surface of a workpiece, enlarging holes, and form cutting, such as threads and gear teeth. Within a knee and column type of milling machine the column is the main supporting member for the other components, and includes the base containing the drive motor, the spindle, extremity by a bearing in the overarm. The knee is held on the column in dovetail slots, the saddle is fastened to the knee in dovetail slots, and the table is attached to the saddle. Thus, the build-up of the knee and column machine provides three motions relative to the cutter. The fourth motion may be provided by swiveling the table around a vertical axis provided on the saddle. Fixed-bed milling machines are designed to provide more rigidity tha

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