​機械加工工（gōng）藝師必懂的機床應用

　　

一（yī）個好的機械工藝工程師（shī），一定是一個（gè）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（lèi）型、加工適用範圍、結構特點、加（jiā）工精度等非常精確而充分的了解。

 

同時也可以實際的結合自己所在公司的（de）設備具體情況，對各種不（bú）同的加工零（líng）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（de）加工優勢所在，也清楚自（zì）己的（de）加（jiā）工劣勢之處，能（néng）夠很好的揚長避短來統籌公司的機械加工工作。

 

現在（zài），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（de）分析和了解，讓我們從（cóng）感性上（shàng）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對各種加（jiā）工（gōng）設備進行一定的剖（pōu）析，以便在今後的工作中能夠更好的結合實踐，從而（ér）進一步（bù）指導我們的工作，助力我們的（de）工作。

 

我們的介紹圍繞機械加工行業最通用的車、銑、刨、磨（mó）、鏜、鑽、線切割等加工設備分次展開來討論，並針對這些加工設備的（de）類型、適用範圍、結構特點和加工精（jīng）度做進一步詳（xiáng）細（xì）的闡述，下麵進入正題。

 

一、車床

 

（1）車（chē）床的類型

 

車床的類型非常多（duō），根據某機械加工工藝師手冊的統計達77種（zhǒng）之多。

 

比較典型的大類有：儀表車床、單軸自動車床、多軸自動或半自動車床、回輪或轉塔車床、曲軸及凸輪軸車床、立式車床（chuáng）、落（luò）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（hěn）多小型的分類，數量不（bú）一而足，而在我們機械行（háng）業比（bǐ）較常用的是立式（shì）車床和臥式車（chē）床，幾乎有機械加工（gōng）的（de）地方都可以看到這兩種車（chē）床的身影。

 

（2）車床的加工適用範圍

 

我（wǒ）們主要選擇幾種典型的車床類型來介紹加工的使用範圍。

 

A、臥（wò）式（shì）車床、可適用於車削內外圓柱麵、圓錐麵、成形回轉麵和環（huán）形槽、車削斷麵和（hé）各種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和（hé）滾花等工序的加工。雖然普通的臥式車床的自動（dòng）化程度較低，加工過程中的輔助時間也較多，但是因為其廣泛的加工範圍和良好的通用性能（néng），該類型的機床在機械加工行業得到了（le）廣泛的應用和普及，是我們機械行業（yè）對（duì）具典型代表（biǎo）性的加工設備之（zhī）一，也是機械加（jiā）工行業不可或缺的（de）加工設備之一。

 

B、立（lì）式車床、適用於各種機架、殼體類零件的加工，也適用（yòng）於加工各種零件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加工，借助於附加裝置還可以實現車螺紋（wén）、車端麵、仿形、銑削和磨（mó）削等加（jiā）工工序。

 

（3）車床的加工精度（dù）

 

A、通常的臥式（shì）車床的機械加工精（jīng）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精度如下：

圓度：0.02mm；圓（yuán）柱度（dù）：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以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，很多車床（chuáng）設備（bèi）根據生產廠家的具體要求和裝配的具體情況都（dōu）有一定的上下浮動量，但是無論這個浮（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，其加工精度要求沒有達到國標的要求，采購方有（yǒu）權拒絕驗收和付款。

 

二、銑床

 

（1）銑床的類（lèi）型

 

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

 

比較典型的大類有：儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形（xíng）銑床、立式升降台銑床（chuáng）、臥式升降台銑床、床身銑床、工具銑床等，這其中（zhōng）又分（fèn）為很多小型的分類，數量（liàng）不（bú）一而足，而在我們機械行業比較常用（yòng）的是立（lì）式加工中心和（hé）龍門加工中心，幾乎有機械加（jiā）工的地方（fāng）都可以看到（dào）這兩種類型的（de）銑床，我們也針對這兩種典型（xíng）的銑床（chuáng）來做一個（gè）大概的介紹和分析。

 

（2）銑床的加工適用範（fàn）圍

 

因為銑床有太多的種類和結構，而且適用的廣泛（fàn）度也有很（hěn）大的差（chà）異，所（suǒ）以我們指針對目前最常用的立式加工中心和龍門（mén）加工中心兩種典型銑床來做一個加工範圍的介紹。

 

A、立式加工中心（如上圖）

 

立式加（jiā）工中心（xīn）實際為帶刀庫的立式數控銑床，其（qí）主要特點是采用多刃（rèn）回轉刀具進行切削加工，可以進行平麵、溝槽（cáo）、分齒零件、螺（luó）旋形表麵及各種（zhǒng）曲（qǔ）麵的加工。

 

特別是（shì）隨著數控技（jì）術的應用，該類型機床的加工範圍也得到了很（hěn）大的提升，除了能進行各種銑削操（cāo）作外，還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工，具有非（fēi）常寬廣的（de）實用性和普及意義。

 

B、龍門加（jiā）工中心

 

和（hé）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（gōng）範圍上，龍門加工中心幾乎（hū）具（jù）備普通立式（shì）加工中心的所有加（jiā）工能力。

 

且在零件（jiàn）的外形尺寸上能夠適應更大型的（de）工具的加工，同時（shí）在加（jiā）工效率和加工精度上也有（yǒu）非常大的（de）優勢，尤其是五軸聯動型龍門加工中心的實際應（yīng）用（yòng），其（qí）加工（gōng）範圍也得到了（le）極大的提升，為我國的（de）製造（zào）業向高精（jīng）尖方向發展（zhǎn）奠定（dìng）了基礎。

 

（3）銑床的加（jiā）工（gōng）精度：

 

A、立式加工中（zhōng）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（cū）超度：2.5Ra/μm。

 

以上的加工精度隻是（shì）一個相對參考值（zhí），並不代表所有銑床（chuáng）都符合，很多銑床設備根（gēn）據生產廠家的（de）具體要求和裝配的具體（tǐ）情況都有一定的上下浮（fú）動量（liàng），但是無論這個（gè）浮動量是多大（dà），其加工精度（dù）值一定是滿（mǎn）足國標對該類設備的要求的（de），如（rú）果在購買（mǎi）該中設備（bèi）的（de）時（shí）候，其加工精度要求沒有達到國標的要求（qiú），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）床而言，刨床的種類要少很多，同樣根據機械加（jiā）工工藝（yì）師手冊的統計大概有21種左右。

 

比較典（diǎn）型的（de）類型有：懸臂刨床、龍門刨床、牛（niú）頭刨床、邊緣及模具刨床等，這（zhè）些大類中又（yòu）分為很多個小類型的刨床產品，而我們在機（jī）械行業使用率最高，普及（jí）率最廣的（de）應該屬牛頭刨床和龍門刨床，如上圖所示，我們下麵也（yě）就（jiù）針對（duì）這兩種（zhǒng）典型的刨床來做一個基本的分析和介（jiè）紹。

 

（2）刨床的加工適用範圍

 

刨（páo）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（qí）適用的（de）刨削零件特征多為平麵、斜麵和凹凸麵的加工，也可以針對各種曲麵進行刨削。

 

但是因為其本身的加工特點（diǎn）的局限性，加工刨削的速度並不（bú）太高，而且（qiě）返回行程的刨刀並不參與零（líng）件加工切削，所以造成（chéng）了空行程損（sǔn）失，也因（yīn）此加工效率相對較為低下。

 

同時隨（suí）著其它各種加工設備的（de）數控化和自動化方麵的極大技術提升，刨削（xuē）加（jiā）工方式已經處於逐漸被（bèi）取代的（de）邊緣，從現（xiàn）在（zài）的（de）很（hěn）多設備升級走（zǒu）向來看，這種類型（xíng）的加（jiā）工機床並沒有得到一個很大的升級創新，很大程度還是停（tíng）留在原來的結構和布局（jú）上，尤其（qí）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（de）不斷創新，更（gèng）是在加工範圍方麵極大的取代了刨床的加工優勢，讓這種加工效率相對（duì）低下的設備處於了一種很尷（gān）尬的處境。

 

（3）刨（páo）床的加工精度

 

刨削加（jiā）工精度普遍（biàn）能夠達到IT10-IT7精度等（děng）級（jí），特別是對（duì）一些大型機床（chuáng）的長導軌麵的加工甚至可以（yǐ）代替磨削加工，這就是所謂的“以精刨代替精磨”的加工方式。

 

四、磨（mó）床

 

（1）磨床的（de）類型

 

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

 

從大類上分可以分為：儀表（biǎo）磨床、外圓（yuán）磨床、內圓磨床、砂輪機、坐標（biāo）磨床、導軌磨床、刀具刃（rèn）磨床、平麵及端麵磨（mó）床、曲軸凸輪軸花鍵及軋輥磨床、工具磨床、超精機、內圓珩磨機、外（wài）圓及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床。刀具刃（rèn）磨及研磨機床、可轉位刀片磨（mó）削機床（chuáng）、研磨機、球軸承（chéng）套圈溝磨床、滾子軸承套（tào）圈滾道磨床、軸承（chéng）套圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工機床、鋼球加工機床（chuáng）、氣門活塞及（jí）活塞環磨削機床、汽車拖拉機修（xiū）磨機床等多個類型。

 

因為（wéi）磨床的分（fèn）類和應該太過廣泛，而且很多磨床都是特（tè）定行業的一些特定設備（bèi），所以我們指針對（duì）在機械行業具有普遍使用性的磨床來做（zuò）一個基本的（de）介（jiè）紹（shào），在這（zhè）篇文章中，我們主要選（xuǎn）擇外圓磨床（chuáng）和平麵（miàn）磨床來做一個（gè）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（zhù）麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵（miàn）和軸肩（jiān）端麵（miàn）。

 

因為其較好的加工適應性和加工（gōng）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，尤其是在這（zhè）些零件的最後精加工（gōng）工序更是普遍使用，其不僅可以最大限（xiàn）度的保證加工零件的幾（jǐ）何尺寸（cùn），同時也能夠實現較好的表麵光潔（jié）度要求，所以是機械加工工序中不可或缺（quē）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（de）廣泛。

 

尤其是在一些高精零件表麵的加工上，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多數磨削（xuē）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（yě）是裝配人員的標配技（jì）能，因（yīn）為裝配過程中的各種調（diào）整墊的磨削工（gōng）作都依（yī）靠（kào）平麵磨床來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓磨床的加工精度：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗（cū）糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平（píng）麵磨床的加工精度（dù）：

平行（háng）度：0.01/300mm；表麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加工精度，我們也可以很清（qīng）楚的看出，相比前麵的車床、銑（xǐ）床、刨床等加工設（shè）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（xù），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（qián）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，根據某機械加工工藝師（shī）手冊的統計大概有23種（zhǒng）左右。

 

從其（qí）大類上可分為以（yǐ）下幾種：深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥（wò）式銑鏜床、精鏜床、汽（qì）車拖拉機修理用鏜（táng）床等等，其（qí）中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莫屬了，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（xī）。

 

（2）鏜床（chuáng）的加工適用範（fàn）圍

 

鏜床的類型多種多樣，我們就坐標鏜床（chuáng）來做一個簡要的介紹，大家可以據此觸類旁（páng）通的去學習其它類型的鏜床知識，坐（zuò）標鏜床是一種具有精密坐（zuò）標定位裝置的精密機床。

 

主要（yào）用於鏜削尺寸、形狀和（hé）位置精度要求（qiú）高的孔（kǒng）係（xì），可以進行（háng）鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵（miàn）、切槽、銑削麵等加工，還可以（yǐ）進行坐標測量、精（jīng）密刻（kè）度和刻線等工作，具有（yǒu）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，尤其是數控立式銑床和數控臥式銑床的大力發展，鏜床這種曾經孔係（xì）加（jiā）工設備中的霸主，也有逐漸（jiàn）被取代的危險，當然其也有不（bú）可取代的客觀一麵，但是不管是什麽設備的消亡或發展，對於（yú）機械加工（gōng）行業而言都是一種進步，是技術的進步，也是工藝的進步，更（gèng）是我們國家製造（zào）業的進步。

 

（3）鏜床（chuáng）的加工精度

 

坐標鏜床加工的孔徑（jìng）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（gōng）有一個非常不好（hǎo）的地方（fāng），特別是在（zài）加工鑄鐵類零（líng）件的時候，那（nà）叫一個髒啊，一個（gè）白麵小生走進去，一（yī）個張飛李逵蹦出來，有一種開完鏜床（chuáng），麵目全非的感覺。

 

所以基於這麽一個加（jiā）工環節（jiē）的現實原因，這種設備將來被取代的可能性也在增加，因（yīn）為誰不在乎自己的顏（yán）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（zuàn）床

 

（1）鑽床的類型

 

這是機械行業使用最廣泛（fàn）的加工設（shè）備，但凡是（shì）個（gè）機械加工工廠，基本上都（dōu）會（huì）擁（yōng）有一台，如果連這個加（jiā）工設備都沒有，你都（dōu）不好意思說你（nǐ）是幹加工的，根（gēn）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種（zhǒng）：坐標鏜鑽床、深孔鑽（zuàn）床、搖臂鑽床（chuáng）、台式鑽床、立（lì）式鑽床、臥式鑽（zuàn）床、銑鑽床、中心孔鑽床等，而我們在機械行業使用（yòng）最（zuì）為普遍的就（jiù）是搖臂鑽床，隻是我們機械加工行業的標配，沒這個設備（bèi），你基本上是無法做（zuò）這（zhè）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床。

 

（2）鑽床的加工適用範圍

 

我們主要正對搖臂鑽（zuàn）來說明（míng），對於這種機床，在這裏我隻有一句話（huà），就是鑽各種類型的孔，除了鑽孔還可以實現擴孔、鉸孔、鍯孔（kǒng）、攻螺紋等（děng）加工工序，但是其有一個很大的毛病，那就是（shì）孔係位置精度不高，所以對（duì）一些孔係位（wèi）置精度（dù）要求高的零件，我們（men）通（tōng）常不選擇鑽床來實現（xiàn）。

 

（3）鑽床的加工精度（dù）

 

略。。。。。因為基本（běn）上沒有什麽加工精度可言，就是鑽個（gè）孔而已。

 

七、線（xiàn）切割

 

對於線切割這種加工設備，我因為接觸的並（bìng）不是很多，所以沒有在這方麵（miàn）有很多積累，也沒有（yǒu）去做很多的功（gōng）課，所以在機械行業的使用廣度上有所（suǒ）局限，但是其也有其獨特的存在價值。

 

特別是針對一些異形的零件（jiàn）的下料和加工（gōng），還是存在一些（xiē）相對優勢，但是鑒於其低（dī）下的加工效率和（hé）激光機的大力（lì）發（fā）展，線（xiàn）切割這種加工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（yīn）為其（qí）實屬於下料工序，所以對這種設備的關（guān）注度並不高，給我的總體印象就是“髒、慢、煩”，很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自動化技術的逐（zhú）漸成熟，這種設備的優勢已經有點“蕩然無存”的感覺，當然其在一定（dìng）時間和範（fàn）圍內還將繼續存在這肯定是一種必然，但是我也相信，其存在的價值也（yě）會越（yuè）來越小。