機械加工工（gōng）藝師必懂的機床應用

　　

 

 

一個好的機（jī）械工藝工程師（shī），一定是（shì）一個（gè）好的加工設備應用工程師，對（duì）機（jī）械行業的（de）各種加工設備的類型、加工適用範（fàn）圍、結構特（tè）點（diǎn）、加工精（jīng）度等非（fēi）常精確而充（chōng）分的了解。

 

同時也可以實際的（de）結合自己所在（zài）公司（sī）的設備具體情況（kuàng），對（duì）各種不（bú）同的加工零件和加工工序進行合（hé）理的設備（bèi）布局和安排，明白自己的加工優勢所在（zài），也清楚自己的加工劣勢之處，能夠很好的揚長避短來統籌公司的機械加工工（gōng）作。

 

現在，我們針對機（jī）械加工行業（yè）比較（jiào）常用的（de）幾種加（jiā）工設備來做一（yī）個大（dà）概的分析和了解，讓（ràng）我們從感性上去對這個行業的加（jiā）工設（shè）備有一個相對清晰和明朗（lǎng）的定義，同時也可（kě）以從理論上去對各種加工設備進行一定的剖析，以便在今後的工作中能夠更好的結合實（shí）踐，從而進一步指導我們的工作，助力我們的工作。

 

我們的介紹圍繞機械加工行業最通用的車、銑、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加工設備分次展（zhǎn）開來討論，並針（zhēn）對這些加工設備的類型、適用範圍（wéi）、結（jié）構特點和加工精度做進一步詳細的闡述，下麵進入正（zhèng）題。

 

一、車（chē）床

 

（1）車床（chuáng）的類型

 

車（chē）床的類（lèi）型非常多，根據某機械加工工藝師手冊的統計達77種之多。

 

比較典型的大類有：儀表車床、單軸自動車床、多（duō）軸自動或半自動車床、回輪或轉（zhuǎn）塔車床、曲軸及凸輪軸（zhóu）車床、立式車床、落地及臥式車床、仿形（xíng）及多（duō）刀車、輪軸輥錠及鏟齒（chǐ）車床等等，這其中又分為很多（duō）小型的（de）分類，數量（liàng）不一而足，而在我（wǒ）們機械行業比較常用的是立式車床和臥（wò）式車（chē）床，幾乎有機械（xiè）加工的地方都可以看到這兩種車床的身影。

 

（2）車床的加（jiā）工適用範圍

 

我們主要選擇幾種典型的車床類型來介紹加工的使用範圍（wéi）。

 

A、臥式車床、可適用於車削內（nèi）外圓柱麵、圓（yuán）錐麵、成形（xíng）回轉麵和環形槽、車削斷麵和各種螺紋、可以（yǐ）進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻（gōng）螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工。雖然普通的臥（wò）式車床（chuáng）的自動化程度較低，加工過程中的輔助時間也較多（duō），但是因為其廣泛的（de）加工（gōng）範圍和（hé）良好的通用性能，該類型的機床在機（jī）械加工行業得到（dào）了廣泛的應用和普及，是我們機械行業對具典型（xíng）代表（biǎo）性的加工設（shè）備之一，也是機械加工行（háng）業不可或缺的加工設備之一。

 

B、立式車床、適用於各種機架、殼體類零件的加工，也適用於加工各（gè）種零件的內、外圓柱（zhù）麵（miàn）、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及（jí）鑽（zuàn）、擴、鉸孔等加工，借助於附加裝（zhuāng）置還可以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加（jiā）工工序。

 

（3）車床的加工精度

 

A、通常的臥式（shì）車床（chuáng）的機（jī）械加（jiā）工精度如（rú）下：

圓度：0.015mm；圓柱（zhù）度：0.02/150mm；平麵度（dù）0.02/¢150mm；表麵粗糙度：1.6Ra/μm。

 

B、立式車（chē）床的機械加工精度如下：

圓度：0.02mm；圓（yuán）柱度：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以（yǐ）上的加工精度隻是一個相對參考值，並不代表所有車床都符合，很多車（chē）床設備根（gēn）據生產廠家的具體要求（qiú）和（hé）裝配的具體情況都有一定的上下浮動量，但是（shì）無（wú）論這個浮動量是多大，其（qí）加工精度（dù）值一定（dìng）是滿足國標對該類設備的要求的（de），如（rú）果在購買該中設備的時候（hòu），其加工（gōng）精度要求沒有達到國標的要求，采購方有權拒絕驗收和（hé）付款。

 

二、銑床

 

（1）銑床的類型

 

銑床的類（lèi）型同樣繁（fán）雜（zá）多樣，根據某機械加工工藝師手冊的統計達70餘種。

 

比較典型的大類有：儀表銑床、懸臂及（jí）滑枕銑床、龍（lóng）門銑床、平（píng）麵銑床、仿形（xíng）銑床、立式升降台銑床、臥式升降台銑床、床身（shēn）銑床、工具銑床等（děng），這其中（zhōng）又（yòu）分（fèn）為很多小型的分類，數量（liàng）不一而（ér）足，而（ér）在我們機械行業比較（jiào）常（cháng）用的是立式加（jiā）工中心和龍門加（jiā）工中心，幾乎有機（jī）械加（jiā）工的地方都可以看到這兩種類型的銑床，我們也針對這兩種典型的（de）銑床來做一個大概的介（jiè）紹和分析。

 

（2）銑床的加工適用範（fàn）圍

 

因為銑（xǐ）床有太多的種類和結（jié）構，而且適用（yòng）的廣泛度也有很大（dà）的差異，所以（yǐ）我們指針對目前最常用的立式加工中心和龍門加工（gōng）中（zhōng）心（xīn）兩種典型銑床來做一（yī）個加工範圍的介紹。

 

A、立式（shì）加工中心（如上圖）

 

立式加工中心實際（jì）為帶刀庫的立式數控銑床，其主要（yào）特點是采（cǎi）用多刃回轉（zhuǎn）刀（dāo）具進行切削加工，可以進（jìn）行平（píng）麵、溝槽、分齒零件、螺旋形表麵及各種曲（qǔ）麵（miàn）的加工。

 

特別是隨著數控技術的應用，該類型機床的（de）加工範圍也得到了很大的提升，除了能進行各（gè）種銑削操（cāo）作（zuò）外，還（hái）可以對工件（jiàn）進行鑽、鏜、鉸和（hé）攻螺紋等複合加工，具有非常寬廣（guǎng）的（de）實（shí）用性和普（pǔ）及意義。

 

B、龍門加工中心

 

和立式加工中心（xīn）相（xiàng）比，龍（lóng）門加工中（zhōng）心即為數控龍門銑床加刀（dāo）庫的複合應用，在加工範（fàn）圍上，龍（lóng）門加工中心幾乎具（jù）備普通立式加工中心的所有（yǒu）加工能力。

 

且（qiě）在（zài）零件（jiàn）的外形尺寸上能夠適應更大（dà）型的工具的加（jiā）工，同時在加工效率和加工精度上也有非常大的優勢（shì），尤其是五軸聯動型（xíng）龍門加工（gōng）中心（xīn）的實際應用，其加（jiā）工範圍也得到了極大的提（tí）升，為我國的製造業向高精尖方向（xiàng）發展奠定了基礎。

 

（3）銑床的加工（gōng）精度：

 

A、立式加工中心：

平麵度（dù）：0.025/300mm；粗超度：1.6Ra/μm。

B、龍門加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超（chāo）度（dù）：2.5Ra/μm。

 

以上的加工精度隻是一個相對參考值，並不代（dài）表所有銑床都符合，很多銑床（chuáng）設備根據生產廠家的具體要求和裝配的具體情況都有一（yī）定的上下浮動量，但是（shì）無論這個浮動量是多大，其加工精度值一（yī）定是滿足國標對該（gāi）類設備的要求的，如果在（zài）購買該中設備的時候（hòu），其加（jiā）工精度要求沒有達到（dào）國（guó）標的要求，采購方有權拒（jù）絕驗收和付款。

 

三、刨床

 

（1）刨床的類型

 

相對車床和銑床而言，刨床的種類（lèi）要少很多，同樣根（gēn）據機械加工工藝師手冊的統計大概有21種左右。

 

比較典型的（de）類型有：懸臂刨床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣及模具刨床等，這些大類中又分為很多個小類型的刨床（chuáng）產品，而我們在機械行業使用率最高，普及率最廣（guǎng）的應該屬牛頭刨床和龍門刨床，如上（shàng）圖所示，我們下麵（miàn）也（yě）就針對這兩種典型的刨床來做一個基本的分析和介（jiè）紹。

 

（2）刨床的加工適用範（fàn）圍（wéi）

 

刨床的刨削運動主要是相對加工工件（jiàn）的周期往返直線運動，其適用的刨削零件（jiàn）特征多為平麵（miàn）、斜（xié）麵（miàn）和凹凸麵的加工，也可以針對（duì）各種曲麵進（jìn）行刨削。

 

但是（shì）因為其本身的加工特點的局限性，加工刨削的速度並不太高，而（ér）且返回行程的刨刀並不參與零件加工切（qiē）削，所以造成了空行程損失，也因此加工效率相對較為低下（xià）。

 

同時隨著（zhe）其它各（gè）種加工設備的數控化和自動化方麵的極大技（jì）術提升，刨削加工方式已經處（chù）於逐漸被取代的邊緣，從（cóng）現在的很多設備升級走向來看，這種類型的加（jiā）工機床並沒有得到一（yī）個很大的升級創新，很大（dà）程度還是停留在原來的結構和布局上，尤其是立式加（jiā）工中心和龍門加工中心的大力發展，以及加工刀具的不（bú）斷（duàn）創新，更（gèng）是（shì）在加工範圍（wéi）方（fāng）麵極大的取代了刨床的加工優勢，讓這種（zhǒng）加工效率相對低下的設備處於了一種很尷尬的處境。

 

（3）刨床的加工精度

 

刨削加工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等級，特別（bié）是對（duì）一些大型機（jī）床的長導軌麵的加工甚至可（kě）以代替磨削加工，這就是所謂的“以精（jīng）刨代替精磨”的加工方式。

 

四、磨床

 

（1）磨床的類型

 

相（xiàng）對前麵（miàn）幾種機型的加工設（shè）備，磨床（chuáng）的種類更是繁多，根據某機械加工工藝師手冊的統計大概（gài）有194種之多。

 

從（cóng）大類上分（fèn）可以（yǐ）分為：儀表（biǎo）磨床、外圓磨床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床（chuáng）、刀具刃磨床、平麵及端麵磨（mó）床、曲軸凸輪軸花鍵及（jí）軋輥磨床、工（gōng）具磨床（chuáng）、超精機、內圓珩磨機、外圓及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削機床、研磨機（jī）、球（qiú）軸承套圈溝磨床、滾子軸承套圈滾（gǔn）道磨（mó）床、軸（zhóu）承套圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工機床、鋼球（qiú）加工機床、氣門（mén）活塞及活塞環磨削機床（chuáng）、汽車拖（tuō）拉機修磨機床等多個類型。

 

因為磨床的分類和（hé）應該太過廣泛，而且很多磨床都是特定行（háng）業（yè）的一些（xiē）特定（dìng）設備，所以我們指針對在機械行業具有（yǒu）普（pǔ）遍使用性的磨床來做（zuò）一個基（jī）本（běn）的介紹，在這篇文章中，我（wǒ）們主要選擇外圓（yuán）磨床和平麵磨床來做一個簡要的說明。

 

（2）磨（mó）床的加工適用範（fàn）圍

 

A、外圓磨床（chuáng）、外圓（yuán）磨床主要是（shì）加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵和軸肩端麵（miàn）。

 

因為其較好的加工適應（yīng）性和加工精度，被廣泛的應用於機械加工中的一些高精度零件的加工，尤其（qí）是在這些零件的最後精加工工序更是普遍使用，其不僅可以最大限度的保證加工零件的幾何尺寸，同時也能夠實現（xiàn）較好的表（biǎo）麵光潔度要（yào）求，所以是機械加工工序中不可或（huò）缺的設備之一。

 

B、平麵磨床、其主要是用於加工平麵、台階麵、側麵等零件表麵，在機械行業也是使用非常的廣泛。

 

尤其是在一些高精零件表麵的加工（gōng）上，磨床幾乎是最後保證加工精度的不二選擇，也正因為如此，平麵磨床的使用是大（dà）多數磨削操作（zuò）者的必修課，甚至在一些（xiē）設備裝配行業，平麵磨床的使用也是裝配人員的（de）標配技能，因為裝配過程中的各（gè）種調整墊的（de）磨削工作都依（yī）靠平麵磨床（chuáng）來完成。

 

（3）磨（mó）床的加工精度

 

A、外圓磨床的加工精度：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵磨床（chuáng）的加（jiā）工精度：

平行度：0.01/300mm；表麵（miàn）粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從（cóng）以上的加工精度，我（wǒ）們也可以很清楚的（de）看（kàn）出，相比前麵的車（chē）床、銑床、刨床等加工（gōng）設備而言，磨床更能實現較高的行為公差精度和表麵粗糙度，所以在很多（duō）零件的精加工工（gōng）序，磨床被廣泛而（ér）普遍的使用著。

 

五、鏜床

 

（1）鏜床的類型

 

相比（bǐ）前麵幾種類型（xíng）的加工設備，鏜床也屬於比較小眾的一種（zhǒng）加工設備，根（gēn）據某（mǒu）機械加工工藝師手冊的統計大（dà）概有23種左（zuǒ）右。

 

從其大（dà）類上可分為以下幾種：深孔（kǒng）鏜床、坐標鏜床（chuáng）、立式鏜床、臥式銑鏜床（chuáng）、精鏜床、汽（qì）車（chē）拖拉（lā）機修理用鏜床等等，其中（zhōng）在我們機（jī）械行業最普（pǔ）遍（biàn）也是最常用的鏜床應該飛坐（zuò）標鏜床莫屬了，下麵我們也就坐標鏜床的一些特點來做一（yī）個簡要的介紹與分析。

 

（2）鏜床的加工適（shì）用範（fàn）圍

 

鏜床的類型多種多（duō）樣，我們就坐標鏜床來做一（yī）個簡要的介紹，大家可以據此觸類旁通的去學習其它類型的鏜床知識，坐標鏜床是一種具有精密坐標定位裝置的精密機床。

 

主要用於鏜削尺寸、形狀和位置精度要（yào）求高的孔（kǒng）係，可以進行鑽孔、擴孔（kǒng）、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削麵等加工，還可以進行坐（zuò）標測量、精（jīng）密刻度和刻線等工作，具有非常廣（guǎng）泛而（ér）可靠的加工特性。

 

但是隨著數控技術的大力發展，尤其是數控立式銑床和數控（kòng）臥式銑床的大（dà）力（lì）發展，鏜床這（zhè）種曾經孔係加工設備中的霸主，也有逐漸被取（qǔ）代的危險，當然其也有（yǒu）不可取代（dài）的客觀一麵，但是不管是什麽設備的（de）消亡或發展（zhǎn），對於機械加工（gōng）行業而言（yán）都是一種進步，是技術的進步，也是工藝的進步，更是我們國家製造業的進步。

 

（3）鏜床的加（jiā）工精（jīng）度

 

坐標（biāo）鏜床加（jiā）工的孔徑精（jīng）度一般為IT6-7級（jí），表麵粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。

但是鏜床加工有一個非（fēi）常不好的地方，特別是在加工鑄鐵類零件的時候，那叫一個髒啊，一個白麵小生（shēng）走進（jìn）去，一個張飛李逵蹦出來，有一種開完鏜床，麵目（mù）全非的感覺。

 

所以基於這麽一個加工環節的現實原因，這種設備將來被取代的可能性也在增加，因為（wéi）誰不在乎自己的顏（yán）值呢？盡快很多人都沒有（yǒu），但是我（wǒ）們也需要裝著（zhe）我們很有的樣子啊。

 

六、鑽（zuàn）床

 

（1）鑽床的（de）類型（xíng）

 

這（zhè）是機（jī）械行業使（shǐ）用最廣泛的加工設備，但凡是個機械加工工廠，基本上都會擁有一台，如果連這個加工設備（bèi）都沒有，你都不好意思說你是幹加工的，根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有38種左右。

 

按大類可以分為以下幾（jǐ）種：坐標鏜（táng）鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑鑽床、中心孔鑽床等（děng），而我們在機械行業使用最為（wéi）普遍的就是搖臂鑽床，隻是我們機（jī）械加工行業的標配，沒（méi）這個設備，你基本上是無法做這個行業的，也正因為如此（cǐ），我們接下來就重點來介紹一下這（zhè）種（zhǒng）鑽床。

 

（2）鑽床的加工適用範圍

 

我們主要正對搖（yáo）臂鑽來說明，對（duì）於這種機床，在這裏（lǐ）我隻有一句話，就是鑽（zuàn）各種（zhǒng）類（lèi）型的孔，除了鑽孔（kǒng）還可以實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等（děng）加工工序，但是其有一個很大的毛（máo）病，那就是孔係位置精度不高，所以對一些孔係（xì）位置精度要求高的零件，我們通常不選擇鑽床來實現。

 

（3）鑽床的加工（gōng）精度

 

略。。。。。因為基本上沒有什麽加工精度可言，就是鑽個孔而已。

 

七、線切割

 

對於線（xiàn）切割這種加工設備，我因為接觸的並不是很多，所以沒有在這方麵有很多積累，也（yě）沒有去（qù）做很多的功課，所以在機械行業（yè）的使用廣度上有所局限，但是其也（yě）有其獨特的存在價值。

 

特別是針對（duì）一些異形的零件的下料和加（jiā）工，還是存在一些相對優勢，但是（shì）鑒於其低下的加工效率和激光機的大力（lì）發展，線（xiàn）切割這種加工設備也逐（zhú）漸遊走在被（bèi）淘汰的行業邊緣。

 

其實我所在的企業（yè），就擁有大量的線切割設備，但是因為其實（shí）屬於下料工序，所以對這種設備的關注度並不高（gāo），給我的總體（tǐ）印象就是“髒（zāng）、慢、煩”，很多操作者都不願意去操作（zuò）這種設備。

 

尤其（qí）是隨著各種數控設備（bèi）的大力應用和自動化技術的逐（zhú）漸成熟，這種（zhǒng）設備的優勢已經有點“蕩然無存”的感覺，當（dāng）然其在一定時間和範（fàn）圍內還將繼（jì）續存在（zài）這肯定是一種必然（rán），但是我也相信，其（qí）存在的（de）價值也會越來越小。