一個好的機械工藝工程(chéng)師,一定是一(yī)個好的(de)加工(gōng)設備應用(yòng)工程師,對機(jī)械行業的各種加工設備的類型、加工適用範圍、結(jié)構特點、加工精度等非常精(jīng)確而充分的了解。
同時也可以實際的結合自己所(suǒ)在公司的設備具體情況,對各種不同的加工(gōng)零件和加工工序(xù)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(lái)統籌公司的(de)機(jī)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和了解,讓我(wǒ)們從感性(xìng)上去對這個行業的加工設備有一個相對清(qīng)晰和明朗的定義,同時也可以從理論上去對各種加(jiā)工設備進行一定的剖析,以便在今後的工作中能夠更(gèng)好的結合實踐,從而進一步指導我們的工作(zuò),助力我們(men)的工作(zuò)。
我們的介(jiè)紹圍繞機(jī)械加工行業最通用的車、銑、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加(jiā)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(fàn)圍、結構特點和加工精度做進一步詳細的闡(chǎn)述,下麵進入正題(tí)。
一(yī)、車床
(1)車床的類型
車(chē)床的類型非(fēi)常多,根據某機械加工工(gōng)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、多軸自動或半自動車(chē)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、輪軸輥錠及鏟齒車床等等,這其中又分為很多小型的分類,數量不一而足,而(ér)在我們機械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(dì)方都可以看到這兩種車床的身影。
(2)車床(chuáng)的加工(gōng)適(shì)用範圍
我們主(zhǔ)要選擇幾種典型的車床類型來介紹加(jiā)工的使用範圍。
A、臥式車床(chuáng)、可適用(yòng)於車削內外圓柱(zhù)麵、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削斷麵和各種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套(tào)螺紋和滾花等工序的(de)加工。雖然普通(tōng)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,但是因為(wéi)其廣泛的加工範(fàn)圍(wéi)和良(liáng)好的通用性能(néng),該類型的機床在機械加工行業得到了廣泛的應用和(hé)普及,是(shì)我們(men)機械行業對(duì)具(jù)典(diǎn)型代表性的加工設(shè)備之一,也是(shì)機械加工行(háng)業不可或(huò)缺的加工(gōng)設備之一。
B、立式(shì)車床、適用(yòng)於各種機架、殼體類零件的加工,也適用於加工各種零件的內、外圓(yuán)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(kě)以實現車螺紋(wén)、車端麵、仿形、銑削和磨削等加(jiā)工工序。
(3)車床的加(jiā)工精度
A、通常的臥(wò)式車床的機械加工精度如下(xià):
圓度:0.015mm;圓柱度:0.02/150mm;平麵度0.02/¢150mm;表麵粗糙度:1.6Ra/μm。
B、立式車床的機械加工精度如下:
圓度(dù):0.02mm;圓柱度: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(dài)表所有車床都符合,很多車床設備根(gēn)據生產廠家的具體要(yào)求和裝配的(de)具體情況都有一定的上下浮動量(liàng),但是無論這個浮動(dòng)量是多大,其加工精度值一定是滿足國標對該類(lèi)設備的要求的,如果(guǒ)在購買該中(zhōng)設備的時候,其(qí)加工精度要求(qiú)沒有達到國標的(de)要求,采(cǎi)購方有權(quán)拒絕驗收和付款。
二、銑床(chuáng)
(1)銑床的類(lèi)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(zhǒng)。
比較典型的大類有:儀表銑(xǐ)床、懸臂及滑枕銑床、龍(lóng)門銑(xǐ)床、平麵銑床(chuáng)、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式(shì)升降台銑床、床身銑(xǐ)床、工具銑床等,這(zhè)其中又分為很多小型的分類,數量不一而足,而在我們機械行業比較常用(yòng)的(de)是(shì)立式加工中心和龍門(mén)加工中心(xīn),幾乎有機械加工的地方都可以看到(dào)這兩種類型的銑床,我(wǒ)們也針對這兩種(zhǒng)典型的銑床來做一(yī)個大概的(de)介紹和分析。
(2)銑床(chuáng)的加工適用(yòng)範圍(wéi)
因為銑床有(yǒu)太多的種類和結構,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(gōng)中心兩種典型銑床來做一個加工範圍的介紹。
A、立式加工(gōng)中(zhōng)心(xīn)(如上圖)
立式加工中心實際為帶刀庫的立式數控銑床,其(qí)主要特點是采用多刃回轉刀具進(jìn)行切削(xuē)加工,可以進行平麵、溝槽、分(fèn)齒零件、螺旋形表麵及各種曲麵的加工。
特別是隨著數(shù)控技術的應用,該類型機床的加工範圍也得到了很(hěn)大的提升,除了能進行各種銑削操作外,還可以對工件(jiàn)進(jìn)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(mén)加工(gōng)中心
和立式加(jiā)工中心相比,龍門加工中心即為數控龍(lóng)門銑床加刀(dāo)庫的複合應用,在加工範圍上,龍(lóng)門加工中心幾乎具備普通立式加工中心的所有加工能力。
且在零件的(de)外形尺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(dà)的優勢,尤其是五軸聯動型龍門加工中心的實際應用,其加(jiā)工(gōng)範圍(wéi)也得到了極大(dà)的提升,為我國的製造業(yè)向高精尖方向發展奠定了基礎。
(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(miàn)度(dù):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(bìng)不代表所有銑床都(dōu)符合,很多銑床設備根據生產廠家的具體要求和裝配的具(jù)體情況都有一定的上下(xià)浮動量(liàng),但是無論這(zhè)個(gè)浮(fú)動量是多(duō)大,其加工精(jīng)度值一定是滿(mǎn)足國標(biāo)對該(gāi)類設備的要求的,如果在購買該中設備(bèi)的時候,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(chuáng)的(de)類(lèi)型
相對車床和銑床而言,刨床(chuáng)的種(zhǒng)類要少很多,同樣根據機械加工工(gōng)藝師手冊的統計大概有21種左右。
比較典型的(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,這些大類(lèi)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高,普及率最廣(guǎng)的應該屬牛頭刨床和龍門刨床,如上圖所示,我們下麵也就針對(duì)這兩種典型的刨床來做一個基本的分析和介紹。
(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(zhí)線運動,其適(shì)用的刨削零件特征多為平麵(miàn)、斜麵和凹凸(tū)麵的加工,也可(kě)以針對各(gè)種曲麵進(jìn)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高,而且返回行程的刨刀並(bìng)不參與零件加工切削,所以造成了空行程損失,也因此(cǐ)加工效率相對較為低下。
同時隨(suí)著其它各種加(jiā)工設備的數(shù)控化和自動化方麵的極大技術(shù)提升,刨削加工方式已經處於逐漸(jiàn)被取代的邊緣(yuán),從現在的很多設備升級走向來看(kàn),這種類型的加(jiā)工機床並沒有得到一個很大的升級創(chuàng)新,很大程度還是停留在原來(lái)的結構和布局上(shàng),尤其是立式加工中心和龍門(mén)加工(gōng)中心的(de)大力發展(zhǎn),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了刨床(chuáng)的加工優勢,讓這種加工效率相對低下的設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(jīng)度等級,特別是對一些大型機床的長導軌麵的加工(gōng)甚至可以代替磨削加工,這就是(shì)所謂的“以精刨(páo)代替精磨”的(de)加工(gōng)方式。
四、磨床
(1)磨床的類型
相對(duì)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(xiè)加工工(gōng)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(chuáng)、平麵及端麵磨床、曲(qǔ)軸凸輪軸花鍵及軋輥磨床、工(gōng)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(pāo)光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可(kě)轉位刀片磨削機床、研磨機、球軸承(chéng)套圈溝磨床、滾子軸承套(tào)圈滾道磨床、軸承套圈超精機(jī)、葉片磨(mó)削機(jī)床、滾子加工機床、鋼(gāng)球加工機床、氣(qì)門活塞及活(huó)塞環(huán)磨削機床、汽車拖拉機修(xiū)磨機床等(děng)多個類型。
因為(wéi)磨床(chuáng)的分類和(hé)應該太過廣泛,而且很(hěn)多(duō)磨床都是特定行業的一些特定設備,所以我們指針(zhēn)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,在這篇文章中(zhōng),我們主要選(xuǎn)擇外圓磨(mó)床和平麵磨床來做一個簡要的說明。
(2)磨床的加工適(shì)用範圍
A、外圓磨床、外圓磨床主要是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表(biǎo)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(fàn)的應用於機械加工中的一些高精度零件的加工,尤其(qí)是(shì)在這些零件的最後(hòu)精加工工序更是普遍使用,其不僅(jǐn)可以最大限度的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(xiè)加工工序中不(bú)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(líng)件表麵,在機械行業(yè)也(yě)是使用非常的廣泛。
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(de)不二選擇,也正因為如(rú)此(cǐ),平麵磨床的使用是大多數磨削操作者的必修課(kè),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配技能,因為裝配過程中的各(gè)種調整墊的磨(mó)削(xuē)工作(zuò)都依靠(kào)平麵磨床來完成。
(3)磨床的加(jiā)工精度
A、外圓磨床的加工精度:
圓度和圓柱度: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;表麵粗糙度:0.8Ra/μm。
從以上的加工(gōng)精度,我們(men)也可以很清楚的看出,相比前麵(miàn)的車床、銑床、刨床等加工設備(bèi)而言(yán),磨床更能實現較(jiào)高的行為公差精度和表麵粗糙度,所以在很(hěn)多零件的精加(jiā)工工序,磨床被廣泛而普遍的使用(yòng)著。
五(wǔ)、鏜床
(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(zhòng)的一種加工(gōng)設備(bèi),根據某(mǒu)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(chuáng)、立式鏜(táng)床、臥式銑鏜床、精鏜床、汽車拖拉機修理用鏜床(chuáng)等等,其中在我們機械行業最普遍也是最常(cháng)用的(de)鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了,下麵我(wǒ)們也(yě)就坐標鏜床的一些特點來做一個簡(jiǎn)要的介紹與分析。
(2)鏜床的加工適用範圍
鏜床(chuáng)的類型多種多樣,我們就坐標鏜床來(lái)做一個簡要的介(jiè)紹,大家可以據此觸類旁通的去學習其(qí)它類型的鏜床知識,坐標鏜床是(shì)一種具有精密坐標定位(wèi)裝置的精密機(jī)床。
主要用於鏜削尺寸、形狀和位(wèi)置精度要求高的孔係,可以(yǐ)進行鑽孔、擴(kuò)孔(kǒng)、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削麵等加工,還可以進行坐標測量(liàng)、精密刻(kè)度和刻線等工作,具有(yǒu)非常廣泛而可靠的加工特性。
但(dàn)是隨著數控技術的大力發展,尤其是數控立式(shì)銑床(chuáng)和數控(kòng)臥式銑床(chuáng)的大力發展,鏜床這種(zhǒng)曾經孔係加工設備中的霸主,也有逐漸被取代的危險,當然其也有不可取代(dài)的客觀一麵,但是不(bú)管是(shì)什麽設備(bèi)的消亡或發展,對於機械加工行業而言都是一種進步,是技術的進步,也是工藝的進步,更(gèng)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度一般為IT6-7級,表麵粗(cū)糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是鏜床加工有一個非常(cháng)不好的地方,特別是在加工鑄鐵類零件的時候,那(nà)叫一個髒啊,一個白麵(miàn)小生走進去,一個張飛李逵蹦出來,有一種開完鏜床,麵目全非的感覺。
所以基於這麽一(yī)個加工環節的現實原因,這(zhè)種(zhǒng)設備將來被(bèi)取代的可能性也在增加,因為誰不在乎自己的顏值呢?盡(jìn)快很多人都沒有,但是我們也需(xū)要裝著我(wǒ)們很有的(de)樣子啊。
六、鑽床
(1)鑽(zuàn)床的類型
這是機械行業使用最廣泛的加(jiā)工設備,但凡是個機(jī)械加工工廠,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,根據某機械加工工藝師手冊的統計大(dà)概有38種左右。
按大類可以分為以下幾種:坐標鏜鑽(zuàn)床(chuáng)、深孔(kǒng)鑽床、搖臂(bì)鑽(zuàn)床、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床(chuáng)、銑鑽(zuàn)床、中心孔鑽(zuàn)床(chuáng)等,而我們(men)在機械行業使用最(zuì)為普遍的就是搖臂鑽床,隻是我們機械(xiè)加工行業的標配,沒這個設(shè)備,你基本上是無法做這個行業的,也正因為如此,我(wǒ)們接下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(yáo)臂鑽來(lái)說明,對於這種機床,在(zài)這裏我隻有一句話,就是鑽(zuàn)各種類(lèi)型(xíng)的孔(kǒng),除了鑽孔還可以實現(xiàn)擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工工序,但是(shì)其(qí)有一個很大的毛病,那就是孔係位置精度不(bú)高,所(suǒ)以(yǐ)對一些孔係位置精度要求高(gāo)的零件,我們通常不選擇鑽床來實(shí)現。
(3)鑽床(chuáng)的加工精度
略。。。。。因為基本上沒有什麽加工精度(dù)可言(yán),就(jiù)是鑽個孔而(ér)已。
七、線切割
對於線切割這種加(jiā)工設備,我因為接(jiē)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(hěn)多的功課,所以在(zài)機械行業的使(shǐ)用廣度上(shàng)有所局限,但是其也有其獨特的(de)存在價值。
特別是針對一些異形的零件的下料和加工,還是存在一些相(xiàng)對優勢,但是鑒於其(qí)低下的加工效率和激光機的大力發展,線切割這種加工設備(bèi)也逐漸遊走在被淘汰的行業邊緣。
其實我所在的企業,就擁(yōng)有大量的線切割設備,但是因為(wéi)其實屬於下料工序,所以對這種設備的關注度並不高,給我的總(zǒng)體印象就是“髒、慢、煩”,很多(duō)操作者都不(bú)願意去操作這種設備。
尤(yóu)其是隨著各(gè)種數(shù)控設備的大力應用和自動化技術的逐漸成熟(shú),這種設備(bèi)的優勢已經(jīng)有點“蕩然無(wú)存(cún)”的感覺,當然其在一定時間和範圍(wéi)內還將繼續存在這肯(kěn)定是一種必然,但是我也相信,其存在的價值也會越來越小。