​機械加工工藝師必（bì）懂的機床應用

　　

一個好的機械工藝工程師，一定是一個好的加工設備（bèi）應用工程師，對機械行業的各種加工設備（bèi）的類（lèi）型、加工適用範圍、結構特點、加工精度等非常精確（què）而充分的了解（jiě）。

 

同（tóng）時也可以實際的結合自己所在公司的設備（bèi）具體情（qíng）況，對各種不同的加工零件和加工工序進行合理的設備布局和安排，明白自己的加工優勢所在，也清楚自己的加工劣勢之處，能夠很好的揚長避短來統籌公司的機械（xiè）加工工作。

 

現在，我們針對機械加工行業比較常用（yòng）的（de）幾種加工設備來做一個大概的（de）分析和了解，讓我們從感性上去（qù）對這個行業的（de）加工設備有一個相對清晰和明朗的定義，同（tóng）時也可以從理（lǐ）論上去對各種（zhǒng）加工設備進行一定的剖析，以便在今後的工作中能夠（gòu）更（gèng）好的（de）結合實踐，從而進一步指導我們（men）的工作，助力（lì）我們（men）的工作。

 

我（wǒ）們的介紹圍繞機械加工（gōng）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討論，並針對這些加（jiā）工設備的類型、適用範圍、結構特點和加工精度做進一步（bù）詳細的闡述，下麵（miàn）進入正題。

 

一、車（chē）床

 

（1）車（chē）床的類型

 

車床（chuáng）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（diǎn）型的大類有：儀（yí）表（biǎo）車床、單軸自動車床、多軸自動或（huò）半自（zì）動車床、回（huí）輪或轉塔車床、曲軸及（jí）凸輪軸車床、立式車床、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸輥錠及鏟齒車床等等，這其中又分為很多小型的（de）分類，數量不一而（ér）足，而在我們機械（xiè）行業比較常用的是立式車床和臥式車床，幾乎有機械加工的地方都可（kě）以（yǐ）看到這兩種車床的身影。

 

（2）車床的（de）加工適用（yòng）範圍

 

我們主要（yào）選擇幾（jǐ）種典型的車床類型來介紹加工的使用範圍。

 

A、臥式車床、可適用於車削內外圓柱（zhù）麵、圓錐麵、成形回轉麵和環形（xíng）槽、車削斷麵和各（gè）種（zhǒng）螺紋（wén）、可以進（jìn）行鑽（zuàn）孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工（gōng）。雖然普（pǔ）通的臥（wò）式車床的自動化程度較低，加工過程中的輔助時間也較多，但是因（yīn）為其廣泛的加工範圍和（hé）良好的（de）通用性能，該類（lèi）型的機床在機械加工行業得到了廣泛的（de）應用和普及，是我們機械行業（yè）對具典型（xíng）代（dài）表性（xìng）的（de）加工設備之一，也（yě）是機械加工（gōng）行業不可或缺的加工設備之一。

 

B、立式車床、適用於各種機架（jià）、殼體類零件的加工，也適用於加（jiā）工各種零件的（de）內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔（kǒng）等加工，借助於附加（jiā）裝置還可以實（shí）現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加工工序。

 

（3）車床的加（jiā）工（gōng）精度

 

A、通常的臥式車（chē）床的機械加工精度如下：

圓度：0.015mm；圓（yuán）柱度：0.02/150mm；平麵（miàn）度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（yuán）度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以上的加工精度（dù）隻（zhī）是一個（gè）相（xiàng）對參（cān）考值，並不代表所有車床都符（fú）合，很多車（chē）床設備（bèi）根據生產廠（chǎng）家的具體要求和裝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（dòng）量是多（duō）大，其加工精（jīng）度值一定是滿足國標對該類設備的要求的，如（rú）果在購買（mǎi）該中設備的時候，其（qí）加工精度（dù）要求沒有達到國標的要求，采購方有權拒絕驗收和付款。

 

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（gōng）藝師手冊的統計達70餘種。

 

比（bǐ）較典型的大類有：儀表銑床、懸臂（bì）及滑枕銑床、龍門銑床、平（píng）麵銑床、仿形銑床、立式升（shēng）降台銑床（chuáng）、臥式升降台銑床（chuáng）、床身銑床（chuáng）、工具（jù）銑床等，這其中又分為很多小型的分類，數量不一而足（zú），而在我們機械行業比較常用的（de）是立（lì）式加工中心和龍門加工中心，幾乎有機械加（jiā）工的地方都可以看到這兩種類（lèi）型的銑床，我們（men）也針（zhēn）對這兩種典型的銑床來（lái）做一個大概的介紹和（hé）分析。

 

（2）銑床的加工（gōng）適用範圍

 

因（yīn）為銑床（chuáng）有太（tài）多的種類和結構，而且適用的廣泛度也有很大（dà）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（xīn）兩種典型銑床（chuáng）來做（zuò）一個加工範圍的介紹。

 

A、立式加工中心（xīn）（如（rú）上圖）

 

立式加（jiā）工中心（xīn）實際為帶刀庫（kù）的立式數（shù）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（chǐ）零件、螺旋形表麵及各種曲（qǔ）麵的加工。

 

特別是隨著數（shù）控技術的應用，該類型機床的加工（gōng）範圍也（yě）得到了很大的（de）提升（shēng），除了（le）能進行各種銑削操作外，還可以對（duì）工件進行鑽、鏜（táng）、鉸和攻（gōng）螺紋等複合加工，具有非常寬廣（guǎng）的實用性和普及意義。

 

B、龍門加工中心

 

和立（lì）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（shì）加工（gōng）中心的所有加工能力。

 

且在零（líng）件的外形尺寸上能夠適（shì）應更大型的工具的加工，同時在加工效（xiào）率和加工精度上也有非常大的優勢，尤其是五軸聯動（dòng）型龍門加工中心的實際應用，其加工範圍（wéi）也得到了極大的提升，為我國的製造業向高精尖方向發展（zhǎn）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（xīn）：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：2.5Ra/μm。

 

以上的加工精度隻是（shì）一個相對參考（kǎo）值，並不代表所有銑床都符合，很多（duō）銑床設備根據生產廠家的具體要求和裝配（pèi）的具體情況都有一定的上（shàng）下浮動量，但是無論（lùn）這個浮（fú）動量是多大，其加工精度值一定是滿足國標對該類設備的要求的，如果在購買該中設備的時候，其加（jiā）工精度（dù）要求沒有達到國標的要求，采購（gòu）方（fāng）有（yǒu）權（quán）拒絕驗收和（hé）付款。

 

三、刨床

 

（1）刨床的（de）類型

 

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

 

比較（jiào）典型的類型（xíng）有：懸（xuán）臂刨床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣（yuán）及模具刨床等，這些大類中又分為很多個小類（lèi）型的刨床產品，而我們在機械行業使用率最高，普及率（lǜ）最廣的應該（gāi）屬牛頭刨床和龍門刨床，如上圖所示，我們（men）下麵也就針對這兩（liǎng）種典型（xíng）的刨床來做一個基本的分析和介（jiè）紹。

 

（2）刨床的加工適用範圍（wéi）

 

刨床的刨削運動主要是相對加工工（gōng）件（jiàn）的周期往返直線運動（dòng），其適用的刨削零件特征多為（wéi）平麵、斜麵和凹凸麵的加工，也可以針對各種曲麵進行刨（páo）削。

 

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

 

同時隨著其（qí）它各種加工設備的數控化和自動化方麵的極大技術提升，刨削加工方式已經處於逐（zhú）漸被取代的邊緣，從現在的很多設備（bèi）升級走向來看（kàn），這種類（lèi）型的加工機床並（bìng）沒有得到一個很大的升級創新，很大程度還是（shì）停留在原來的結構和（hé）布局上，尤其是立（lì）式加工中（zhōng）心（xīn）和龍門加工中心的大力發展，以（yǐ）及加工刀具的不斷創（chuàng）新，更是（shì）在加工範圍方麵（miàn）極大的取代了刨床的加（jiā）工優（yōu）勢，讓這種加工效率相對低下的設備處於了一種（zhǒng）很尷尬（gà）的處境。

 

（3）刨床（chuáng）的加工精度

 

刨削加工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等級，特別是對一些大型機床的長導（dǎo）軌麵的加工甚至可以代替磨削（xuē）加工，這就是所謂（wèi）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設備，磨床的種類更是（shì）繁多（duō），根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有194種之多。

 

從大類上（shàng）分可以分為：儀表磨床、外圓磨床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃（rèn）磨床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪（lún）軸花鍵及軋輥磨（mó）床、工具磨床、超精機、內圓珩磨機（jī）、外圓及其他珩磨機、拋（pāo）光（guāng）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（chuáng）、研磨機、球軸承套圈溝磨床、滾（gǔn）子軸承套圈滾道磨床、軸承套圈（quān）超精（jīng）機、葉（yè）片磨削機（jī）床、滾子加工機床、鋼球加工機床、氣門活塞及活（huó）塞環磨削機床、汽車拖拉機修磨機床等多個類型。

 

因為磨床的分類和應該太過廣泛，而且很多磨（mó）床都是特定行業（yè）的一些（xiē）特（tè）定設備，所（suǒ）以我們指針對在機械行業具（jù）有普遍使用性的磨床來做一個基本（běn）的介（jiè）紹，在這篇文章中，我們主要選擇外圓磨床和平麵磨（mó）床（chuáng）來做一個簡要的說明。

 

（2）磨床的加工適（shì）用（yòng）範圍

 

A、外圓磨床、外圓（yuán）磨（mó）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。

 

因為其較好的加工（gōng）適應性和加工精度，被廣泛的應用於機械（xiè）加工中的一些（xiē）高精度零件的加工，尤其是在這些（xiē）零件的最後精（jīng）加工工序更是普遍使用，其不僅可以最大限度的（de）保證加工零件的幾何尺寸，同時也能夠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設備之（zhī）一。

 

B、平麵磨床、其主要是（shì）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（jīng）零件表麵的加工（gōng）上（shàng），磨床幾乎是最後保證加工精度（dù）的不二選擇，也（yě）正因（yīn）為如此，平麵磨床的使（shǐ）用是大多數磨削操作者的必修課，甚至在一些設備裝配行（háng）業，平麵磨床（chuáng）的（de）使用也是裝配人員的標配技能，因為裝配過程中的各種調整墊的磨削工作都依靠平（píng）麵磨床來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓磨床的（de）加工精（jīng）度：

圓（yuán）度和圓柱（zhù）度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵（miàn）磨床的加工精度：

平行度：0.01/300mm；表（biǎo）麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加工精度，我們也可以很清楚（chǔ）的看出，相比前（qián）麵的車床、銑床、刨床等加工設備而言，磨床更能（néng）實現較（jiào）高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（ér）普遍（biàn）的使用著。

 

五、鏜床

 

（1）鏜床的類型（xíng）

 

相比前麵幾種類型的加工設備（bèi），鏜床也屬於比較小眾的一種（zhǒng）加工設備，根據（jù）某機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、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜床、汽車拖拉機修理用鏜床等等，其中在我們機械行業最普遍也是最常用的鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了，下麵我（wǒ）們也就坐標鏜床的一些特點（diǎn）來做一個簡要的介紹與分析（xī）。

 

（2）鏜（táng）床的加工適用（yòng）範圍

 

鏜床的（de）類型多種多樣，我們就坐標鏜床來做一個簡要的介紹，大家（jiā）可以據此觸類旁通的去學習其它類型的鏜床知（zhī）識，坐標（biāo）鏜床是一種具有（yǒu）精密坐標定位裝置的（de）精密（mì）機床。

 

主要用於（yú）鏜削尺寸（cùn）、形（xíng）狀和位置精（jīng）度要求高的孔係（xì），可以進行鑽（zuàn）孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵、切槽（cáo）、銑削麵等加（jiā）工，還可以進行坐（zuò）標測量、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。

 

但是隨著數控技術的大力發展，尤（yóu）其是數控立式銑（xǐ）床（chuáng）和數控臥式銑床的大力發展（zhǎn），鏜床這種曾經孔係加工（gōng）設備中的霸主，也有逐漸被取代的危險，當然其（qí）也有不可取代的客觀一麵，但是不管是什麽設備的消亡或發展，對（duì）於機械加工行業而言都是一種進步，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）鏜床的加工精度

 

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

但是鏜（táng）床（chuáng）加工有一個非（fēi）常不好的地方（fāng），特（tè）別是在加工（gōng）鑄鐵（tiě）類零件的時（shí）候，那叫（jiào）一個髒啊，一個白（bái）麵小（xiǎo）生走進去（qù），一個張飛李逵蹦出（chū）來，有一種開完鏜床，麵目全非的感覺。

 

所以基於這麽一個加工環節的（de）現實原因，這種設備將來被取代的可能性（xìng）也在增加，因為誰不（bú）在乎自（zì）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（de）樣子啊。

 

六、鑽床

 

（1）鑽床的類型

 

這是機械行業使用最廣泛的加工設備，但凡是個機械加工（gōng）工廠（chǎng），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（shuō）你是幹加工的，根據某機械加工工藝師（shī）手冊的（de）統計大概（gài）有38種左右。

 

按大（dà）類可以分為（wéi）以下幾種：坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽床、台（tái）式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑鑽床、中（zhōng）心孔鑽床等，而我們（men）在機械行業使用最為普遍的就是搖臂鑽床，隻是我們機械加工行業的標配，沒這個設備，你基本上是無法（fǎ）做這個行業的，也正因為如此（cǐ），我們接下（xià）來就重點來介紹一下這種鑽（zuàn）床。

 

（2）鑽床的加工（gōng）適用範圍

 

我們主要正對搖臂鑽來說明，對於（yú）這種機床，在這裏我隻有一句話，就是鑽各種類型的孔，除了鑽孔還可以實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工（gōng）工序，但是其有一個很大的毛（máo）病，那就是孔係位置（zhì）精度不高，所（suǒ）以對一些孔係位置精度要求高的零件，我們通常不選擇鑽床來實現。

 

（3）鑽床的加工精度（dù）

 

略。。。。。因為基（jī）本上（shàng）沒有什麽加工精度可（kě）言，就是鑽個孔而已。

 

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（duō）的功（gōng）課，所（suǒ）以在機械行業的使（shǐ）用廣度上有所局限，但是其也有其獨特的存在價值。

 

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

 

其實我所在（zài）的（de）企業，就擁（yōng）有大量的線切割設備，但是因為其實屬於（yú）下料工序，所以對這種設（shè）備的關（guān）注（zhù）度（dù）並不高，給我的（de）總體印象就是“髒、慢、煩”，很多操作者都不願（yuàn）意去操作這種設備。

 

尤其（qí）是隨著（zhe）各種數控設備的大力應用和自動化技術的逐漸成（chéng）熟，這種設（shè）備的（de）優勢（shì）已經（jīng）有（yǒu）點“蕩（dàng）然無存”的（de）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必然，但是我也相信（xìn），其存在的價值也會越來越小。