機械加工工藝師必懂的機床應用

　　

一個好的機（jī）械工藝工程師，一定是一個好的加工設備應用工程師，對（duì）機械行業的各種加工設備的類型、加工適用範圍、結構特點、加工精度等非常精確而充分的了解。

 

同（tóng）時（shí）也（yě）可以實際的結合自己所在（zài）公司的設備具體情況，對各種不同的加工零件和（hé）加工工序進行合理的設備（bèi）布局和安排，明白自己的加工優勢所在，也清楚自己的加工劣勢之處（chù），能夠很好的揚長避短來統籌（chóu）公司的（de）機械加工工作。

 

現在，我們針對機械加工行業比較常用的幾種加工設備來做一個大概的分析（xī）和了解，讓我們從感性上去對這個行業的加工設備有一個相對清晰和明朗的定義，同時也可以從理論上去（qù）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踐，從而進一步指導我們的工作，助力我們（men）的（de）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（qiē）割等加（jiā）工設（shè）備分次展開來討論，並針對這（zhè）些加工設備的類型、適用範圍、結構特點和加工精度做進一步詳細的闡述，下麵進入正題。

 

一、車床

 

（1）車床的（de）類型

 

車床的類型非常多，根據某機械加工工藝師手冊（cè）的統計達77種之多。

 

比較（jiào）典型的大類（lèi）有：儀表車床、單軸自動車床（chuáng）、多（duō）軸自動或半自動車床、回輪或轉塔車床、曲（qǔ）軸及凸輪軸車床、立式車床、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸輥錠及鏟（chǎn）齒車（chē）床等等，這其中又分為很多小型的（de）分類，數量（liàng）不一而（ér）足，而（ér）在我們機械行業比較常用（yòng）的是立式車床和臥式車床（chuáng），幾乎有機械加工的地方都可以看到這兩種車床（chuáng）的身（shēn）影。

 

（2）車床的加工適用範（fàn）圍

 

我們主要選擇幾種典型的車床類（lèi）型來介紹加工的使用範圍。

 

A、臥式車床、可（kě）適用於車削內（nèi）外圓柱麵、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削斷麵（miàn）和各種（zhǒng）螺（luó）紋、可以（yǐ）進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工。雖然普通的臥式（shì）車（chē）床的自動（dòng）化程度較低，加工過程中的輔助時間也較多，但是因（yīn）為其廣（guǎng）泛的加（jiā）工範圍和良好的通用性能，該類型的機床在機械加工行業得到了廣泛的（de）應（yīng）用和普（pǔ）及，是我們機械行業對具典型代表性的加工設備之一，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（shì）用於各種機架、殼體類零件的加工，也適用於加工各種零件（jiàn）的內（nèi）、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加工，借（jiè）助於附加裝置還可（kě）以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨（mó）削等加工工序。

 

（3）車床的加工精度

 

A、通常的臥式車床的機械（xiè）加工精度如下（xià）：

圓度：0.015mm；圓柱度：0.02/150mm；平麵度0.02/¢150mm；表麵（miàn）粗糙（cāo）度：1.6Ra/μm。

 

B、立式車床的機械加工精度如下：

圓（yuán）度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以上的加（jiā）工精度隻（zhī）是一個相對（duì）參考值，並不代表所有車床都符合，很多車床設備根據生產（chǎn）廠家的具體要求和裝（zhuāng）配的具體情況都有一定的上下浮動量，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（biāo）對該類設備的要（yào）求的，如果在購買該中設備的時候，其加工精度要（yào）求沒有達到國標的要求，采購方有權（quán）拒絕驗（yàn）收和付款。

 

二、銑床

 

（1）銑床的類型

 

銑床的類型同樣繁雜多樣，根據某機械加工工藝師手冊的統計達70餘種。

 

比較典（diǎn）型的大（dà）類有（yǒu）：儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形銑床、立式（shì）升降台銑床（chuáng）、臥式升降台銑床、床身銑床、工具銑床等（děng），這其（qí）中又分（fèn）為很多小型的分類，數（shù）量不一而（ér）足，而在我們機械行業比較常（cháng）用（yòng）的是立（lì）式加工中心和龍（lóng）門加（jiā）工中心，幾乎有機械（xiè）加工的地方都可以看到這兩種（zhǒng）類型的銑床，我們也（yě）針對這兩種（zhǒng）典型的銑床來做一個大概的介紹和分析。

 

（2）銑床的（de）加工（gōng）適用（yòng）範圍

 

因為銑床有太多的種（zhǒng）類和（hé）結構，而且（qiě）適用的廣泛度也有很大的差異，所以（yǐ）我們（men）指針對目前最常用的立式（shì）加工中心和龍門加工中心兩（liǎng）種（zhǒng）典型（xíng）銑床來做一個加工範圍的介紹。

 

A、立式（shì）加工中心（如上圖）

 

立式加工中心實際為帶刀庫的立式數控銑（xǐ）床，其主要（yào）特點是采用多（duō）刃回轉刀具進行切削加工，可以進行平麵、溝槽（cáo）、分齒零件、螺旋形表麵及各種（zhǒng）曲麵的加工。

 

特別是隨著數控技術的應用，該（gāi）類型機床的加工範圍（wéi）也得到了很大的提升，除了能進行各（gè）種銑削（xuē）操作（zuò）外，還可以對工（gōng）件進（jìn）行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工（gōng），具有（yǒu）非常寬廣的實用性和普及意義。

 

B、龍（lóng）門加工中心

 

和立式加工中心相（xiàng）比，龍門加工中心即為數控龍（lóng）門銑床加刀庫（kù）的（de）複合應用，在（zài）加工範圍上，龍門加工中心幾乎具備普（pǔ）通立式加工中心的所有加工能力。

 

且在零件的外形尺寸上能（néng）夠適應更大型的工具的加工，同時在加工效率和加工精度（dù）上也有非常大的優勢，尤其是（shì）五軸聯動型龍門加工中（zhōng）心的實際應用，其加工範圍（wéi）也得到了極大（dà）的提升，為我國的製造（zào）業（yè）向高精尖方（fāng）向發展奠定了基礎。

 

（3）銑床的加工（gōng）精（jīng）度：

 

A、立式加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：1.6Ra/μm。

B、龍門加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：2.5Ra/μm。

 

以（yǐ）上的加工精度隻是一個相對參考值（zhí），並不代表所有（yǒu）銑床都符合，很多銑床設備根據生產廠家的具體要求和裝配的具體情況都有一定的上下浮動量（liàng），但是無論這個（gè）浮動量是多大，其加工精度值一定是滿足國（guó）標對該（gāi）類設備的要求的，如果在購買該中設備的時候，其加工精度要求沒有達（dá）到國（guó）標的要（yào）求，采購方有權拒絕驗收和付款。

 

三、刨（páo）床

 

（1）刨床的類型

 

相（xiàng）對車床和銑床而言，刨床的種類要少很多，同樣根（gēn）據機械（xiè）加工工藝師（shī）手冊（cè）的統計大概有21種（zhǒng）左右。

 

比較典型的類型有：懸臂刨床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣及模具刨床等，這些大（dà）類中又分為很（hěn）多個小類型的刨床產品，而我們在機械行業使用率最高，普（pǔ）及率最廣的應（yīng）該屬牛頭刨床和龍門刨床，如上圖所示，我們下（xià）麵也就針（zhēn）對這兩種典型（xíng）的刨床來做一個基本（běn）的分析和介紹（shào）。

 

（2）刨床的加（jiā）工適（shì）用範圍

 

刨床的刨削運動主要是相對加工工件的周期（qī）往返直（zhí）線運動，其（qí）適用的刨削零件特征多為平麵、斜麵和凹凸麵的加工，也可以針對（duì）各種曲麵進行刨削。

 

但是因為其本身的加工特點的局限性，加工刨削的速度並不太（tài）高，而且返回行程的刨刀並不參與零件加工切（qiē）削（xuē），所以造成了空行程損失，也因（yīn）此（cǐ）加工效率相對較為低下。

 

同時（shí）隨著其它各（gè）種加工（gōng）設（shè）備的數控化和自動化方麵（miàn）的極大技術提升，刨（páo）削加工方式已經（jīng）處於逐漸被取代（dài）的（de）邊緣，從現在的很多（duō）設備（bèi）升級走向來看，這種（zhǒng）類型的加工機床並沒（méi）有得到一個很大的升級創新，很大程度還（hái）是停留在原來的結構和布局上，尤（yóu）其是立式加工中心和龍門加工中心的大力發（fā）展，以及（jí）加工刀具的不斷創新，更是在加工範圍方（fāng）麵極大的（de）取代了刨床的加工優勢，讓這（zhè）種（zhǒng）加工效率相對（duì）低下的設備處於了一種很（hěn）尷尬的處境。

 

（3）刨床的加工精度

 

刨削加（jiā）工精度（dù）普遍能夠達到IT10-IT7精度等級，特別是對一（yī）些大型機床的長（zhǎng）導軌（guǐ）麵的（de）加工甚至可以代替（tì）磨削加工，這就是所謂的“以精（jīng）刨代替精磨”的加（jiā）工方式。

 

四、磨床

 

（1）磨床的類型

 

相對前麵（miàn）幾種機型（xíng）的加工設（shè）備，磨床的種類更（gèng）是繁多（duō），根據某機械加工工藝師手（shǒu）冊的統計大概有194種之多。

 

從大類上分可以分為：儀表磨床、外圓磨（mó）床、內圓磨床、砂輪（lún）機、坐標磨（mó）床、導軌磨床、刀具刃磨床、平麵及端麵（miàn）磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋輥磨床、工（gōng）具磨床（chuáng）、超精機、內圓珩磨機、外（wài）圓及其他珩磨（mó）機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床。刀（dāo）具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削機床、研磨機、球軸（zhóu）承套圈（quān）溝（gōu）磨床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承套圈（quān）超精機、葉片磨削機床、滾子加工（gōng）機床、鋼球（qiú）加工機床、氣門活塞及活塞環磨削機（jī）床、汽（qì）車拖拉機修磨機床（chuáng）等多個類型。

 

因為磨床的分類和應（yīng）該太過廣泛，而且很多磨床都是特定行業的一些特定設備，所以我們指針對在機械行業具有（yǒu）普遍使用性的磨床來（lái）做一個基本的介紹（shào），在這篇文章中，我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個簡要的說明。

 

（2）磨床的加工適用範圍

 

A、外圓磨床、外圓磨床主要是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉（zhuǎn）體的外表麵（miàn）和軸肩端（duān）麵。

 

因為其較（jiào）好的加工（gōng）適應性和加工精度，被廣泛的應用於機械加工中的一些高精度（dù）零件（jiàn）的加工，尤其是在（zài）這些零件的最後精加（jiā）工工序更是普遍使用，其（qí）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（gòu）實現較好的表麵光潔度要求，所以是機械加工工序中不可或缺的（de）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（de）廣泛。

 

尤其是在一些高精零件表麵的加（jiā）工上，磨床幾乎是最後保證加工精度的不二（èr）選擇，也（yě）正因為如此，平麵（miàn）磨床的使用是大多數磨削操作者的必修課，甚至在一些設備裝配行業，平麵磨床的使用也是裝配人員的標（biāo）配技能，因為裝配過程中的（de）各種調整墊的磨削工作都依（yī）靠（kào）平麵磨床來完成。

 

（3）磨床的加工（gōng）精度

 

A、外圓磨床的加工精度：

圓（yuán）度和（hé）圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵磨（mó）床的加工精（jīng）度：

平行度：0.01/300mm；表麵（miàn）粗（cū）糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加工精度，我們也可以很清楚的看出，相比前麵的車（chē）床、銑床、刨床等加工設備而言，磨床更能實現較高（gāo）的行為公差精度和表麵粗糙度，所以在很多零件的精加工工序，磨床被廣泛而普（pǔ）遍的（de）使用著。

 

五（wǔ）、鏜床

 

（1）鏜床（chuáng）的類型

 

相比前麵幾種類型（xíng）的加工設（shè）備，鏜床也屬於比較小眾的一（yī）種加工設備，根據某機（jī）械加工工藝師手冊的統計大概有23種左右。

 

從其大類上可分為以下幾種：深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜（táng）床、臥式銑鏜床、精鏜床、汽車拖拉機修理用鏜床等（děng）等（děng），其中在我們機械行業最普遍也是最（zuì）常用的鏜床應該飛坐標鏜床莫（mò）屬了，下麵我們也就坐標鏜床的一些特點來做一個簡要的介（jiè）紹與分析。

 

（2）鏜床的加工適用範圍

 

鏜床（chuáng）的類型多（duō）種多樣，我們就坐（zuò）標鏜床來做一個簡要的介紹，大家可以據此觸類（lèi）旁通的去學習其它類型的鏜床知識，坐標鏜（táng）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（xuē）尺寸、形狀（zhuàng）和位置精度要求高的孔係，可（kě）以進行鑽孔、擴孔、鉸孔（kǒng）、鍯端麵、切槽、銑（xǐ）削麵（miàn）等加工，還可以進行（háng）坐標（biāo）測量、精密刻（kè）度和刻線等工作，具有非常廣泛而可靠的加工特性。

 

但（dàn）是（shì）隨著數控技術（shù）的大力發（fā）展，尤其是數控立式銑床和數控臥式銑床（chuáng）的（de）大力發展，鏜床這種曾經孔係加工設備中的霸主，也有逐漸被取（qǔ）代的危險（xiǎn），當然其也有不可取代的客觀一麵，但是不管（guǎn）是什麽設備的消亡或發展，對於（yú）機械加工行業而言都是（shì）一種進步，是技術的進步，也是工藝的進步，更（gèng）是我們國家製造業的進步（bù）。

 

（3）鏜床的加工精度

 

坐標鏜床加工的孔徑精度一（yī）般為IT6-7級，表麵粗糙（cāo）度為（wéi）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，一個白麵小生走（zǒu）進去，一個張（zhāng）飛李（lǐ）逵蹦（bèng）出來，有（yǒu）一種開完鏜床，麵目全（quán）非的感覺。

 

所以（yǐ）基於這麽一個加工環（huán）節的現實原因，這種設備將來被取代的（de）可能性（xìng）也在增加，因（yīn）為誰不在乎自己的顏值呢？盡快很多人都沒有，但是我們也需要裝著我們很有的樣子啊。

 

六、鑽床

 

（1）鑽床的（de）類型

 

這是機械行業使用最廣泛的加工設備，但凡（fán）是個（gè）機械加工工（gōng）廠，基本上都會擁有一台，如果連這個加工設備都沒有，你都不好意思說你是幹加工的，根據某機（jī）械加工工藝師（shī）手冊的統計（jì）大概有38種左右。

 

按大類可以分（fèn）為以下幾種：坐標鏜鑽床（chuáng）、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（chuáng）等，而（ér）我們在機械行業使用最為普遍的就是搖臂鑽床，隻是我（wǒ）們機械（xiè）加工行業的標配，沒這個設備，你基本上是無法做這個行業的，也正因為如此，我們接下（xià）來就重點來介紹一下這種鑽（zuàn）床。

 

（2）鑽床（chuáng）的加工適（shì）用範圍

 

我們主要正（zhèng）對搖臂鑽來說明（míng），對於這種機床，在這（zhè）裏（lǐ）我隻有一句話，就是鑽各種類型的孔，除了鑽（zuàn）孔還可以實現擴孔（kǒng）、鉸（jiǎo）孔、鍯孔、攻螺紋等加工工序（xù），但是其（qí）有一（yī）個很大的（de）毛病，那就是（shì）孔係位置精度不高，所以對一些孔係位置精度要求（qiú）高的零件，我們通常不選擇鑽床來實現。

 

（3）鑽床的加工精度

 

略。。。。。因為基本上沒有什麽加工精（jīng）度可（kě）言（yán），就是鑽個（gè）孔而已。

 

七、線切割

 

對於線切割這種加工設備，我因為接觸的並不是很多，所以沒有在這方麵有很多積累，也沒有去做很多的功（gōng）課（kè），所以在機（jī）械行（háng）業的使（shǐ）用（yòng）廣（guǎng）度上有（yǒu）所局限，但是其也有其獨特的存在價值。

 

特別是針對一些（xiē）異形的零件的下料和加工（gōng），還是存在一些相對優勢，但（dàn）是鑒於其低下的加工（gōng）效率和激光（guāng）機的大（dà）力（lì）發展，線切割這種加工設備也逐漸遊走（zǒu）在（zài）被淘汰的行業邊緣。

 

其實我所在的企業，就擁有大（dà）量的線切割設備，但是因為其實屬於下料工序，所以對這種設（shè）備的關注度（dù）並不高，給我的總體印象就是“髒、慢、煩”，很多操作者都不（bú）願意（yì）去操作這種設備。

 

尤其是隨著各種數控設備的大力應用和自動化技術的（de）逐漸成熟，這種設備的優勢已經有點“蕩（dàng）然無存”的感覺，當然（rán）其在（zài）一定時間（jiān）和範圍內還（hái）將繼續存在這肯定是一種必然，但是我（wǒ）也相信，其存在的價值也會越來越小。