機械加工工藝師必懂的機床應用

　　

 

 

一個好的機械工藝工（gōng）程師，一（yī）定是一個（gè）好的加（jiā）工設備應用工程師，對（duì）機械行業的各種加工（gōng）設（shè）備的類型、加工適用範圍、結構特點、加工精度等（děng）非（fēi）常精確而充分的了解。

 

同（tóng）時也可以實（shí）際（jì）的結合自己所在公（gōng）司的設備具體情況，對各種不同的加（jiā）工零件和加工工序進（jìn）行（háng）合理的設備（bèi）布局和安排，明白自己的加工優勢（shì）所在，也清楚自己的加工劣勢之處，能（néng）夠很好的揚長避短來統籌公司的機（jī）械加工（gōng）工作（zuò）。

 

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（dà）概的分（fèn）析和了解，讓我們從感（gǎn）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（yě）可以從理論上去對各種加（jiā）工設備（bèi）進行一定的剖（pōu）析，以便在今後的工作中能夠更（gèng）好的（de）結合實踐，從而進一（yī）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開來（lái）討論，並針對這些加工設備的類型、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（rù）正題。

 

一、車床

 

（1）車床的類（lèi）型

 

車床的類型非常多，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、多軸自動或半（bàn）自動車床、回輪或轉塔車床、曲軸及凸（tū）輪軸車床、立式車床（chuáng）、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸輥錠及鏟齒車床等等，這其中又（yòu）分為（wéi）很多小型的分類，數量不一而足，而在我們機械行業比較常用的是立（lì）式車床和臥式車床，幾乎有（yǒu）機械加工的地方都可（kě）以看到這兩種車床的（de）身影。

 

（2）車床（chuáng）的加工適用範圍

 

我們主要選（xuǎn）擇幾種典型的（de）車（chē）床類型（xíng）來介紹加工的使用範圍。

 

A、臥（wò）式車床、可適用於車削內外圓柱麵（miàn）、圓錐（zhuī）麵、成形回（huí）轉麵和環形槽、車削斷麵和各（gè）種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔（kǒng）、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工。雖然普通的臥式車床的自動化程度（dù）較低，加工過（guò）程中的輔助時間也（yě）較多，但（dàn）是（shì）因為其廣泛的加（jiā）工範圍和（hé）良好的通用性能，該類（lèi）型的機床在機械（xiè）加工行業得到（dào）了廣泛（fàn）的（de）應（yīng）用和普及，是我們機械行業對具典型代表性的加工設備（bèi）之一（yī），也是機械加工行業不可或缺的加工設備之一。

 

B、立式車床、適用於（yú）各種機架、殼體類零（líng）件的加工，也適用（yòng）於加（jiā）工各（gè）種零件的內（nèi）、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切（qiē）斷（duàn）及鑽、擴、鉸孔等加工（gōng），借助於附加（jiā）裝（zhuāng）置（zhì）還可以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加工工序。

 

（3）車床的加工精度

 

A、通常的臥（wò）式車（chē）床的機械加工精度如下：

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

 

B、立式車床的機械加工精度如下：

圓度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平（píng）麵度0.03mm。

 

以上的加工精度隻是一個（gè）相（xiàng）對參考值，並（bìng）不代（dài）表所有車床都符合，很多車床（chuáng）設備根（gēn）據生產廠家（jiā）的具體要求和裝配的具體情況都有一定的上下浮動（dòng）量，但是無論（lùn）這個浮動量是多大，其加工精度（dù）值一定是滿足國標對該類（lèi）設備的要求的，如（rú）果（guǒ）在購買該中設備的時候，其（qí）加工精度要求沒有達到國標的要求，采（cǎi）購（gòu）方（fāng）有（yǒu）權拒絕驗收和付款。

 

二、銑（xǐ）床

 

（1）銑床的類型（xíng）

 

銑床的類型（xíng）同樣繁雜多樣，根據某（mǒu）機械加工工藝（yì）師手（shǒu）冊的統計達70餘種。

 

比較典型的大類有：儀表銑床（chuáng）、懸臂及（jí）滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床（chuáng）、仿形銑床、立式升降（jiàng）台銑床、臥式升降（jiàng）台銑床、床身銑床（chuáng）、工具銑床等（děng），這其中又分（fèn）為（wéi）很多小（xiǎo）型的分類，數量不一而足（zú），而在我們機械行（háng）業比較常用的是立式加（jiā）工中心和龍門加工中心，幾乎有機械加工的地方都可以看（kàn）到這（zhè）兩種類型的銑床，我（wǒ）們也針對這兩種典型的銑床（chuáng）來做一個大概的（de）介紹和分析。

 

（2）銑床的加工（gōng）適用範圍

 

因為銑床有太多的種（zhǒng）類和結構（gòu），而且（qiě）適用的廣泛度也有很大的差異，所以我們指針對目前最常用的立式加工中心和龍門加工中心兩種典型銑床來做一個加工範（fàn）圍的介紹。

 

A、立（lì）式加工中心（如上圖（tú））

 

立式加工（gōng）中心實際為帶刀庫的立式（shì）數控銑床，其主要特點是采用（yòng）多刃（rèn）回轉刀具進行切削加工，可以進行平麵、溝槽、分齒零件（jiàn）、螺旋形表麵及各種曲麵（miàn）的加工。

 

特別是隨著數控技術的應用，該類型機床的加工範（fàn）圍也（yě）得到了很大的提升，除了能進行各種銑削操作外，還可以對工（gōng）件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工，具有非常寬廣的實用性和普及意義。

 

B、龍門加工中心

 

和立式加工中心相比，龍門加工中心即為數控龍門銑床加刀庫的複合應用，在加工範圍上，龍門加工中心幾乎具備普通立式加工（gōng）中心的所（suǒ）有（yǒu）加工能力。

 

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

 

（3）銑床的加工精度：

 

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。

 

以上（shàng）的加（jiā）工精度隻是一（yī）個相對參考值，並不代表所有銑床都（dōu）符（fú）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（dōu）有一（yī）定的上下浮動量，但是無論這個浮動（dòng）量是多大，其加工精度值一定是滿足國標（biāo）對該類設（shè）備的要求的，如果在（zài）購買（mǎi）該中設備的時候，其加（jiā）工精度要求沒有達到國標的要求，采購方有權拒絕驗收和付款。

 

三、刨床

 

（1）刨床的類（lèi）型

 

相對車床和（hé）銑床而言，刨床的種類要少很多，同樣根據（jù）機械加工工藝師手冊的統計（jì）大概有21種左右。

 

比（bǐ）較典型（xíng）的類型有：懸臂刨床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣及模具刨床等，這些大類中又分為很多個小類型的刨床產品，而我們在機械行業使用率最（zuì）高，普及（jí）率最廣的應該屬牛頭刨床和（hé）龍門刨床，如上圖所示，我（wǒ）們下麵（miàn）也就針對這兩種典型的刨床來做一個基本的分析和介紹（shào）。

 

（2）刨床的加（jiā）工適用範（fàn）圍

 

刨床的刨削運動主要是相對加工工件的周期往返直線運（yùn）動，其適用的刨削零件特征多為平麵、斜麵和凹凸麵的（de）加工，也可以針對各種曲麵進行刨削（xuē）。

 

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高，而且返回行程的刨刀並不（bú）參與零件加工切削，所以造成了（le）空行程損失，也因此加工效率（lǜ）相對較為低下。

 

同時（shí）隨（suí）著其它各種加工設備的數控化和自動化方麵的極大（dà）技術提升（shēng），刨削加工方式已經處於逐漸被取（qǔ）代的邊緣，從（cóng）現在的很（hěn）多設備升級走向來看，這種類型的加工機床並沒有得到一個很大的升級創（chuàng）新，很大程度還是停（tíng）留在原來的結構和布局上，尤其是立式加工中心和龍門加工中心的大力發展，以及加工刀具的不斷創新，更是（shì）在加工範圍方麵極大的取代（dài）了（le）刨床的加工優（yōu）勢，讓這種加工效率相對低下的設備處於了一種很尷尬（gà）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，特別是對（duì）一些大型機床（chuáng）的長導軌麵的加（jiā）工甚至可以（yǐ）代替磨削加工，這就是（shì）所謂的“以精刨代替精磨”的加工方式。

 

四、磨床

 

（1）磨床的類型

 

相對前麵幾種機型的加工（gōng）設備，磨床的（de）種類更是（shì）繁多，根（gēn）據某機械加工工藝師手冊（cè）的統計大概有194種之多。

 

從大類上分可以分為：儀表（biǎo）磨床、外圓磨床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床、平（píng）麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋輥磨床、工（gōng）具磨床、超精機、內圓珩磨機（jī）、外圓（yuán）及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光（guāng）及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削機（jī）床、研磨機（jī）、球軸承套圈（quān）溝（gōu）磨床、滾子軸承套（tào）圈滾道磨（mó）床、軸承套圈超精機（jī）、葉片（piàn）磨削機床（chuáng）、滾子加工機床（chuáng）、鋼球加工機床、氣門活塞及活塞環磨削機床、汽車拖拉機修磨機床等多個（gè）類型。

 

因為磨床的分類和應該太過廣泛（fàn），而且很多磨床都是特定（dìng）行（háng）業的一些特定設備，所以我們（men）指針對在機（jī）械行業具有普遍使用（yòng）性的磨床來做（zuò）一個基本的介（jiè）紹，在這篇文章（zhāng）中，我（wǒ）們主要選擇外圓磨床和平（píng）麵磨床來做一（yī）個簡要的（de）說明（míng）。

 

（2）磨床的加工適用範圍

 

A、外圓磨床、外圓磨床主要是加（jiā）工圓柱（zhù）麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵和軸肩端麵。

 

因為其較好的加工適應性和加工精度，被廣泛的應用於機械加工（gōng）中（zhōng）的一（yī）些高精度零件的加工，尤其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（yě）能夠實現較好的表（biǎo）麵光潔度要求（qiú），所以是機械加工工序中不（bú）可或缺的（de）設備之一。

 

B、平麵磨（mó）床、其主（zhǔ）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（yī）些高（gāo）精零件表麵的加工上，磨床幾乎是最後保證（zhèng）加工（gōng）精（jīng）度的不二選擇，也正因為如此，平麵磨床的使用是大多數（shù）磨削操作者的必修課，甚至（zhì）在一些設備裝配行業，平麵磨床的使用也是裝（zhuāng）配人員的標配技能，因為裝配（pèi）過程中的各種調整墊的（de）磨削工作都依（yī）靠平麵磨床來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓磨床的加（jiā）工精度：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵磨床的加（jiā）工精度：

平行度：0.01/300mm；表麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加工精度，我（wǒ）們也可以很清楚的看出，相比前麵的車床、銑床、刨床等加工（gōng）設備而言，磨床更能實現較高的行為公（gōng）差精度和表麵粗糙度，所以在（zài）很多零件的精（jīng）加（jiā）工（gōng）工序，磨床被廣泛而普遍的（de）使用著。

 

五、鏜床

 

（1）鏜床的類型

 

相比前麵幾種類型的加工設備，鏜（táng）床也屬於比較小眾的一種加工設備，根據某機械加工工（gōng）藝師手冊的統計大概有23種左右。

 

從其大類上可分為以（yǐ）下幾種：深孔鏜床、坐標鏜床（chuáng）、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜床、汽（qì）車拖拉機修理用鏜床等（děng）等，其（qí）中在我們機械（xiè）行業最普遍也是（shì）最常用的鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了，下麵我們也就坐標鏜床的一（yī）些特點（diǎn）來做一個（gè）簡要的介紹與分析。

 

（2）鏜床的加工適用範圍

 

鏜床的類型多種多（duō）樣，我們就坐標鏜床來做一個簡要的介紹，大家可以據此觸類（lèi）旁通的（de）去學習其它類型的鏜（táng）床知識，坐標（biāo）鏜床是一種具有（yǒu）精（jīng）密坐標定位裝置的精密機床。

 

主要用於（yú）鏜削尺寸、形狀和位置精度要（yào）求高的孔係，可以進行鑽孔、擴孔（kǒng）、鉸孔、鍯（zǒng）端麵、切槽、銑削麵等加工，還可（kě）以進行坐標測量、精密刻度和刻線等工作，具有非常廣泛而可靠的加工特性。

 

但是（shì）隨（suí）著數控技術的（de）大力發展，尤其是數控立式銑床和數控臥式銑床的大力發展（zhǎn），鏜床這種曾經（jīng）孔係加工設備中的霸主，也有逐漸被取代的危險，當然其也有不可取（qǔ）代（dài）的客觀一（yī）麵，但是不管是什麽設備的消亡或發展，對於機械加工行業而言（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（yè）的進步。

 

（3）鏜床的加工精度

 

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

但是（shì）鏜床加工有一個非常不好的地方，特別是在加工鑄鐵類零件的時候，那叫一個髒啊，一個白麵小生走進去，一個（gè）張飛李逵蹦出來，有一種開完鏜床，麵目全非的感覺（jiào）。

 

所以基於這麽一（yī）個加工環節的現實原因（yīn），這種設（shè）備將來被取代的可（kě）能性也在增加，因為誰不在乎自己的（de）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（liù）、鑽床

 

（1）鑽床的類（lèi）型

 

這是機（jī）械行業使用最廣（guǎng）泛的加工設（shè）備，但凡（fán）是個機械（xiè）加工工廠，基本上都會擁有（yǒu）一台，如果（guǒ）連這個加工設備都沒有，你都不好意（yì）思說你是幹加工（gōng）的，根據某（mǒu）機械加工工（gōng）藝師手（shǒu）冊的統計大概有38種左右。

 

按大類可（kě）以分（fèn）為以下幾種：坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽（zuàn）床、台式鑽床、立式鑽床、臥式（shì）鑽床、銑鑽床、中心孔鑽床等，而我們在機械行業使用最為普遍的就是搖臂鑽床，隻是我們機械加（jiā）工（gōng）行業的標配，沒這個設備，你基本（běn）上（shàng）是無法做這個行（háng）業的，也（yě）正因為如此，我們接下來就重點來介紹一下這種（zhǒng）鑽床。

 

（2）鑽床的加工適用範（fàn）圍

 

我（wǒ）們主要正對搖臂鑽來說明，對於這種機（jī）床，在這（zhè）裏我隻有一句話，就是鑽各種類型的孔，除了鑽孔還可以實現擴孔、鉸（jiǎo）孔、鍯孔（kǒng）、攻螺紋等加工工序，但是其有一個很大的毛（máo）病，那就是孔係位置精度不高，所以對一些孔係位置精度（dù）要求高的零件，我們通（tōng）常不選擇鑽床來實現（xiàn）。

 

（3）鑽床的加工精度

 

略。。。。。因為基本上沒有什麽加工精度可言，就（jiù）是鑽個孔而已。

 

七、線切割

 

對於（yú）線切割這種加工設（shè）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課，所以在機械行業的使用廣度上有所局限，但是其也有其獨特的存在價值。

 

特別是（shì）針對一些異形的零件的下料和加工（gōng），還是存在一（yī）些相對（duì）優勢，但是鑒於其低下的加工效率和激光機的（de）大力發展，線切割這種（zhǒng）加工（gōng）設備也逐漸遊走在被淘汰的行業邊緣。

 

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

 

尤其是隨著各種數控設備的大力應用和自動（dòng）化技術的逐漸（jiàn）成熟，這（zhè）種設備的（de）優勢已經有點“蕩然（rán）無存”的感覺，當然其在一定時間和範圍內還將繼續存在這肯定是一種（zhǒng）必然，但是我也相信，其（qí）存在的價值也會（huì）越來越小。