機械加（jiā）工工藝師（shī）必懂的機床應用

　　

 

 

一個好的機械工（gōng）藝工程師，一定是一個好的加工設備應用工程師，對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。

 

同時也可以（yǐ）實際的結（jié）合自己所在公司的設備具體（tǐ）情況，對（duì）各種不同（tóng）的加工零件和加工工序進（jìn）行合理的設備（bèi）布局和（hé）安排，明白自己的加工優勢所在，也清楚自己的加（jiā）工劣勢之處（chù），能夠很好的揚長避短來統籌公司的機械（xiè）加工（gōng）工作。

 

現在，我們針對機械加工行業比較常用（yòng）的幾種加工設備來做一（yī）個大概的分析和了解，讓我們（men）從感（gǎn）性上去對這個行業的加工設備有一個相對清晰（xī）和明朗的定義（yì），同時也可以從理論上去對各種（zhǒng）加工設備進行一定的剖析，以便在今後的工作中（zhōng）能夠更好的結合實踐，從而進一（yī）步指導我（wǒ）們的工作，助力我（wǒ）們的工（gōng）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（bèi）分次展開來討論，並針對（duì）這些加工設備的類（lèi）型、適用範圍、結構特點和加工精度做進一（yī）步詳（xiáng）細的闡述，下（xià）麵進入正題。

 

一、車（chē）床

 

（1）車床的類型

 

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（zhǒng）之多。

 

比較典型（xíng）的大類有：儀表（biǎo）車床、單軸自動車床、多軸自動或半自動車床、回輪（lún）或轉（zhuǎn）塔車床（chuáng）、曲軸及凸輪軸（zhóu）車床、立式車床（chuáng）、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸（zhóu）輥錠及（jí）鏟齒車床等等，這其中又分為很多小型的分類，數量不（bú）一而足，而在我們機械行業比較常用的是立（lì）式車（chē）床（chuáng）和臥式車床，幾乎有機械加工的（de）地方都可以看到這兩種車床（chuáng）的身影。

 

（2）車床的加工適用範圍

 

我們主要選擇幾種典（diǎn）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麵、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削（xuē）斷麵和各種螺紋、可以進行（háng）鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺（luó）紋和滾花等工序的（de）加工。雖然普通的臥式車床的自動化程度較低，加工過（guò）程中的輔助時間也較多，但（dàn）是因為其廣泛的加工（gōng）範圍和良好的通用性能，該類型的機床在機械加工（gōng）行業（yè）得到（dào）了廣泛的（de）應用和普及，是（shì）我們機械行業對具典型代表性的加工設備之（zhī）一，也是機械加工（gōng）行業不（bú）可（kě）或缺的加工設備（bèi）之一。

 

B、立式車床、適用（yòng）於各種機架、殼體類（lèi）零件的加工，也（yě）適（shì）用於加工各種（zhǒng）零件的（de）內、外圓柱麵、圓（yuán）錐麵、端麵（miàn）、溝（gōu）槽、切斷（duàn）及鑽、擴、鉸孔等（děng）加工，借助於附加裝置還可（kě）以實現車螺紋（wén）、車端麵、仿形、銑（xǐ）削和磨削等加工工序。

 

（3）車床的加工精度

 

A、通常的臥式車（chē）床的機械加（jiā）工精度如下：

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

 

B、立式車床的機械加工（gōng）精度如下（xià）：

圓度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以上的加工精度（dù）隻（zhī）是一個相對參考值，並（bìng）不代表所（suǒ）有（yǒu）車床都符合，很多車床設（shè）備根據生產廠家的具體要求和裝配的具體情況（kuàng）都有一定的上下浮動量（liàng），但是無論這個浮動（dòng）量是多大，其加工精度值一（yī）定是滿足國標對（duì）該（gāi）類設備的要求（qiú）的，如果在購買該中設備的時（shí）候，其加工精度要求沒有（yǒu）達到國標的要（yào）求（qiú），采購方有權拒絕驗收（shōu）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（mǒu）機械加工（gōng）工藝師手冊（cè）的統（tǒng）計達70餘種。

 

比較典型的大類（lèi）有：儀表銑床、懸臂（bì）及（jí）滑（huá）枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形銑床、立式（shì）升降台（tái）銑床、臥式升降台銑床、床身銑床、工具銑床等，這其（qí）中又分為很多小型的分類，數量（liàng）不一而足，而在我們機械（xiè）行業比較常用的是（shì）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到這兩種（zhǒng）類型的銑床，我們也針對這兩種典型的銑床（chuáng）來做一個大概的介紹和分（fèn）析。

 

（2）銑（xǐ）床的加工適用範圍

 

因為銑床有太多的種類和（hé）結構，而且適用的（de）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（zhōng）心和龍門加工（gōng）中心兩種典（diǎn）型銑（xǐ）床來做（zuò）一個加工範圍的介紹。

 

A、立式加工中（zhōng）心（如上圖）

 

立式加工中心實際為帶刀庫的立式數控銑床（chuáng），其（qí）主要特點是采用多刃回（huí）轉刀具（jù）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麵的加工。

 

特別是（shì）隨著數控技術的應用，該類型機床的（de）加工範（fàn）圍也得到了很大（dà）的提升，除了能進行各種銑削操作外，還可以對（duì）工件進（jìn）行鑽、鏜、鉸和攻（gōng）螺紋（wén）等複合加工，具（jù）有非常寬廣的實用性和普及意義。

 

B、龍門加工中（zhōng）心

 

和立式加（jiā）工中心相比，龍門加工中心即為（wéi）數控龍（lóng）門銑床加刀庫的複（fù）合應用，在加工範圍（wéi）上，龍門加工中心幾乎具（jù）備普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夠適應更大（dà）型的工具的加工，同時在加工效率和加工精度上也有非常（cháng）大的優勢，尤其是五（wǔ）軸聯動型（xíng）龍門加工中心的實際應用，其（qí）加工範圍（wéi）也得到了極大的提升，為我國（guó）的製造業向高精尖（jiān）方向發（fā）展（zhǎn）奠定了基礎。

 

（3）銑床（chuáng）的加工精度：

 

A、立（lì）式加工中心（xīn）：

平麵度（dù）：0.025/300mm；粗超（chāo）度：1.6Ra/μm。

B、龍門加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：2.5Ra/μm。

 

以上的加工精度隻是一個相對參考值，並不代表所有銑（xǐ）床都符合，很多銑床設備根據生產廠（chǎng）家（jiā）的具體要求和裝配的具體情況都有一定的上下浮動量，但是無論（lùn）這個（gè）浮動量是多大，其加工精度（dù）值一定是滿足國（guó）標對該類設備的（de）要（yào）求的，如果在購買該中設備的時候（hòu），其加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）刨床的類型

 

相對車床和銑（xǐ）床（chuáng）而言，刨（páo）床的種類要少很多（duō），同樣根據機械加工工藝師手冊的統計大概有21種左右（yòu）。

 

比較典型的類型有：懸臂刨（páo）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（háng）業使用率最高，普及率最廣的應該屬牛（niú）頭刨床和龍門（mén）刨床，如上圖所示，我們下麵也就針對這兩種典型（xíng）的刨床來做一個基本的分析和介紹。

 

（2）刨床的（de）加工適用範圍

 

刨床的刨削運動主要是相對加工工件的（de）周期往返直線運（yùn）動，其適用的刨削（xuē）零件特征（zhēng）多為平麵、斜（xié）麵（miàn）和凹凸（tū）麵的加（jiā）工，也可以（yǐ）針對各種曲麵進行刨削。

 

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（huí）行程的刨刀並不參與零件加工切削，所以（yǐ）造成了（le）空行程損失，也因此加工效率相對較為低下。

 

同時隨著其它各種（zhǒng）加工設備的數（shù）控化和自動化方麵的極大技術提升，刨削加工方式已（yǐ）經處於逐漸被取代的邊緣，從現在（zài）的很多設（shè）備升級走向來看，這種（zhǒng）類型的加工機床並（bìng）沒有得到一個很大的升級創新，很大程度（dù）還是停留在原來的結構和布局上，尤其（qí）是立式加工中心和龍門（mén）加工（gōng）中心的大力發展，以及加工刀具的不斷創新，更是在加工範圍方麵極大的取代了刨床的加工（gōng）優勢，讓這種加工（gōng）效率相對低下的設（shè）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，特別是對一些大（dà）型機（jī）床的長導軌麵的加（jiā）工甚至可以代替磨削（xuē）加（jiā）工，這就是所謂的“以精刨（páo）代替精磨”的加工方式。

 

四、磨（mó）床（chuáng）

 

（1）磨床的類（lèi）型

 

相對前麵幾種機型的加工設備，磨（mó）床的種（zhǒng）類更是繁多，根據某機（jī）械加工工藝師手冊的統計大概有194種之多。

 

從大類上分可（kě）以分為：儀表磨床、外圓磨床、內（nèi）圓磨床、砂（shā）輪（lún）機、坐標磨床（chuáng）、導軌（guǐ）磨床、刀具刃磨床、平麵及（jí）端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋（zhá）輥磨床、工具磨床、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（jù）刃磨及研（yán）磨機床、可轉位刀片磨削機（jī）床、研磨機、球軸承（chéng）套圈溝磨（mó）床、滾子軸承套圈滾道磨（mó）床、軸承套圈（quān）超精機、葉片磨削機床、滾子（zǐ）加工機床、鋼（gāng）球加工機床、氣門活塞及活塞環磨削機床、汽車拖拉機（jī）修磨機床等多個類（lèi）型。

 

因為（wéi）磨床的分（fèn）類和（hé）應該（gāi）太過廣泛，而且（qiě）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普遍使用性的磨床來做一個基本的介紹（shào），在這篇文章中，我們主要選擇外圓磨床和平（píng）麵磨（mó）床來做一個簡要的說明。

 

（2）磨床的加工適用範圍（wéi）

 

A、外圓磨床、外圓磨床主要是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表（biǎo）麵和（hé）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中的一些高精度零件的加（jiā）工，尤（yóu）其是在這些零件的最後精加工（gōng）工序更是（shì）普遍使用，其不僅（jǐn）可以最大限度的保（bǎo）證（zhèng）加（jiā）工零件的幾何尺寸，同（tóng）時也能夠實現較好（hǎo）的表（biǎo）麵光潔度要求，所以是機械加工工序中不可或缺的設備之一。

 

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

 

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（de）不二選擇，也正因為如此，平麵磨床的使用是大多數磨削操（cāo）作者的必修課，甚至在一些設（shè）備裝配行（háng）業，平（píng）麵磨（mó）床（chuáng）的使用也是裝配人員的標配技能，因為裝配過程（chéng）中的各種調整墊（diàn）的磨（mó）削工（gōng）作都依靠平麵（miàn）磨床來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓磨床的加工（gōng）精度：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵磨床的加工精度：

平行度：0.01/300mm；表麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以（yǐ）上的加工精度，我們也可以（yǐ）很清楚的看出，相比前麵的車（chē）床、銑床、刨床（chuáng）等加工設備而（ér）言，磨床更能實現較（jiào）高的行為公差精度和表麵粗糙度，所以在（zài）很多零件（jiàn）的精（jīng）加工工序，磨床（chuáng）被（bèi）廣泛而普遍的使用著。

 

五、鏜（táng）床

 

（1）鏜床的類型

 

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

 

從其大類上可分為（wéi）以（yǐ）下幾種：深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥式（shì）銑鏜床、精鏜床、汽車拖（tuō）拉機修理用鏜床等（děng）等，其中（zhōng）在我們機械行業最普遍也是最常用（yòng）的鏜床應該飛坐標鏜床（chuáng）莫屬了，下麵我們也就坐標（biāo）鏜床的（de）一些特點來做一個簡要的介紹與分（fèn）析。

 

（2）鏜床的加工適用範圍

 

鏜床的類型多種多樣，我們就坐標鏜床來做一個簡要的介紹，大（dà）家可以據（jù）此觸類旁通（tōng）的去學習（xí）其它（tā）類型的（de）鏜床知識，坐標鏜床是一種具有精密坐（zuò）標定位裝置的精密機床。

 

主要用於（yú）鏜削尺（chǐ）寸（cùn）、形狀和位（wèi）置精度要求高的孔係，可（kě）以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削（xuē）麵等（děng）加工，還可以進行坐標測量、精（jīng）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）隨著數控技術的大力發展（zhǎn），尤其是數控立式銑床和數控臥（wò）式銑床的大力發（fā）展，鏜床這種曾經孔（kǒng）係（xì）加工設備中的霸主，也有逐漸被取代的危險，當然其也有不可取代的客觀一（yī）麵，但是不管是什麽設備的消亡（wáng）或發展，對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（de）進步，更是我們國家製造業的進步。

 

（3）鏜床的加工精度

 

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

但是鏜床加工有一個非常不好的地（dì）方（fāng），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，一個張飛李逵蹦出來，有一種（zhǒng）開完鏜床，麵目全非（fēi）的感覺。

 

所以基於這麽一個加工環節的現實原（yuán）因，這種設備將（jiāng）來被取代（dài）的可能性也在增加，因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（wǒ）們很有的樣子啊。

 

六、鑽（zuàn）床

 

（1）鑽床（chuáng）的類型

 

這是機械行業使用最廣泛的加工（gōng）設備，但凡是（shì）個機械加工工廠，基（jī）本上都會擁有一台，如果連這個加（jiā）工設備都沒（méi）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（jì）大概有38種左（zuǒ）右。

 

按大類可以分為以下幾種（zhǒng）：坐標鏜鑽床、深孔鑽床（chuáng）、搖（yáo）臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑（xǐ）鑽（zuàn）床、中心孔鑽床等，而我們在機械（xiè）行（háng）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，你基本上是無法做這個行業的，也正因為如（rú）此，我們接下來就重點來介紹一下這種鑽床。

 

（2）鑽床的加工適（shì）用範圍

 

我們主要正對搖臂（bì）鑽來說明，對於這種機床，在（zài）這裏我隻有一句話，就是鑽各種類型的孔（kǒng），除（chú）了鑽（zuàn）孔還可以實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工工（gōng）序，但是其有一個很大的毛病，那就是孔係位置精度不高，所以對一些孔係位置精度要求高的零（líng）件，我們通常（cháng）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（yǒu）在這方麵有很多積累（lèi），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（tè）別是針對一些異形的零件的下料和加（jiā）工，還是存在一些相對優勢，但是鑒於其低下的加工效率和（hé）激（jī）光機的大力發展，線切割這種加工設備也逐（zhú）漸遊走在被淘汰的行業邊（biān）緣。

 

其實我所在的企業，就擁有大量的線切割設（shè）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，給我的總體印象就是（shì）“髒、慢、煩（fán）”，很（hěn）多操作者都不願意去操作這種設備。

 

尤其是隨著各種數控設備的大力應用和（hé）自（zì）動化技（jì）術的逐漸成（chéng）熟，這種設備的優勢已經有點“蕩然無存”的感覺，當然其在一定時間和範圍內還將繼續存在這（zhè）肯定是一種必然，但是我也相信，其存（cún）在（zài）的價值也會越來越小。