機械加工工（gōng）藝師必懂的機床應用

　　

 

 

一個好的機械工藝工程師（shī），一（yī）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（bèi）的類型、加工適用範圍、結構特點（diǎn）、加工精度等非常精確而（ér）充分的了解。

 

同時也可以實際的結合（hé）自己（jǐ）所在公司的（de）設（shè）備具體情況，對（duì）各種不（bú）同的加工（gōng）零件和加工工序進行合理（lǐ）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（néng）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的幾種（zhǒng）加工設備來做一個大概的分析和了解，讓我們從（cóng）感性上去對（duì）這個行業的加工設備（bèi）有一個相對（duì）清晰和（hé）明朗的定義，同時也可以從理論（lùn）上去對各（gè）種加工設備進行一定的剖析，以便在今後的工作中能（néng）夠更好的結合實踐，從而進一步指導我們的工作，助力（lì）我們的工作。

 

我們的介紹圍（wéi）繞機（jī）械加工行業最通用（yòng）的（de）車、銑（xǐ）、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加工設備分次展開來討論，並（bìng）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，下麵進入正題。

 

一、車床

 

（1）車床的類型

 

車床的類型非常多，根據某機械加工工藝師手冊的統計達（dá）77種之多。

 

比較典型的大類有（yǒu）：儀表車床（chuáng）、單軸（zhóu）自動（dòng）車床、多軸自動或半自動車床、回輪或轉塔車（chē）床、曲軸及凸輪軸車床、立式（shì）車（chē）床、落地及臥式車床、仿形（xíng）及多刀車、輪軸輥錠及鏟齒車床等等，這其中又分為（wéi）很多小型的（de）分類，數量不一而足，而（ér）在我們機械行（háng）業比較常用的是（shì）立式車床和臥式車床，幾（jǐ）乎有機械加工的地方都可以看到這兩種車床（chuáng）的身（shēn）影。

 

（2）車床的加工適用範圍

 

我們主要選擇幾種典型的車床類型（xíng）來（lái）介紹加工的使（shǐ）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、車削斷麵和各種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花（huā）等工序的加工。雖然（rán）普通（tōng）的臥（wò）式車床的自動化程度較低，加（jiā）工過程中（zhōng）的輔助時間也較多，但（dàn）是因（yīn）為其廣泛的加工範圍（wéi）和良好的通用性能，該類（lèi）型的機床在機械加工行業得到了廣泛的應用和普及，是（shì）我們機（jī）械行業對具典（diǎn）型代表（biǎo）性的加工設備之一，也（yě）是（shì）機械加工行業不可或缺（quē）的加工設（shè）備之一。

 

B、立式車（chē）床、適用於各（gè）種機（jī）架、殼體類零件（jiàn）的加工，也（yě）適用於（yú）加工（gōng）各種零件的內（nèi）、外圓柱麵、圓錐麵（miàn）、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加工，借（jiè）助於（yú）附加裝置還可（kě）以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加工工（gōng）序。

 

（3）車床的加工精度

 

A、通常的臥式車床（chuáng）的機械加工精度如下：

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

 

B、立（lì）式車床的機械加工精度如下：

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

 

以上（shàng）的加（jiā）工精度隻是一個相對參考值，並不代（dài）表所有車床都符（fú）合，很多車床設備根據生產廠家的具（jù）體要求和裝配的具體情況都有一定的上（shàng）下浮動（dòng）量，但是無論這個浮動量是多大，其（qí）加工精（jīng）度值（zhí）一定是滿足國標對該類設（shè）備的要求的，如果在購買該中設備（bèi）的（de）時候，其加工精度要求沒有達到國標的要（yào）求，采購方有權拒絕驗收和（hé）付款。

 

二、銑（xǐ）床

 

（1）銑床的類型

 

銑床的類型同（tóng）樣（yàng）繁雜多樣，根（gēn）據某機械加工工藝師手冊的統計達（dá）70餘種。

 

比較典型（xíng）的大類有：儀表銑床、懸臂及滑（huá）枕銑（xǐ）床、龍門銑床、平麵銑床、仿（fǎng）形銑床、立式升降台銑床、臥式升降台銑床、床身銑床、工具銑床等，這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的是立式加工中心和龍門加工（gōng）中心，幾乎（hū）有機械加工（gōng）的地方都可以看到這兩種類型的銑床，我們也針對這兩種典型的銑床來做一個大概的介紹和分析。

 

（2）銑床的加工適用範圍

 

因為銑（xǐ）床有太多的種類和結構（gòu），而且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（lóng）門加工中心兩種典型銑床來（lái）做（zuò）一個加工範圍的介紹。

 

A、立式（shì）加工中心（如上圖）

 

立式加工中（zhōng）心實際為帶刀庫的立式數控銑床，其主要特點是采用多刃回轉刀具（jù）進行切削加工，可以進行平麵、溝槽、分齒零件、螺旋形表麵及（jí）各種曲麵（miàn）的加（jiā）工。

 

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

 

B、龍門加工中心

 

和立（lì）式加工中心相（xiàng）比，龍門加工（gōng）中心（xīn）即為數控龍門銑床（chuáng）加刀庫的複合應用，在加工範圍上，龍門加工中心幾乎（hū）具備普通立式加工（gōng）中心的所有加工能力。

 

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

 

（3）銑床的（de）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（mén）加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超（chāo）度：2.5Ra/μm。

 

以上的加工（gōng）精度隻是一個相對（duì）參考（kǎo）值，並不代表所有銑床都符（fú）合（hé），很多（duō）銑床設備根據（jù）生產廠家的具體要求和（hé）裝配的具體情況都有一定的上下浮動量，但（dàn）是無論這個浮動量（liàng）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（gōng）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

 

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

 

比較典型的類型有：懸臂刨床、龍門（mén）刨床、牛頭（tóu）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（wǒ）們在（zài）機械行（háng）業使（shǐ）用率（lǜ）最高，普及率最廣的應該屬牛頭刨床和龍門刨床（chuáng），如上圖所示，我們下麵也就針對這兩種典型的刨床來（lái）做一個基（jī）本的分析和介紹。

 

（2）刨床的（de）加工適用範圍

 

刨床的刨削運（yùn）動主要是相對加工工（gōng）件的周期往返直線運（yùn）動（dòng），其適用的刨削（xuē）零件特征多為平麵、斜麵和（hé）凹（āo）凸麵的加工，也可（kě）以針對各種曲麵進行刨削。

 

但是因為其本身的加工特點的局（jú）限性，加工刨削的速（sù）度並不太高，而且返回行程的刨刀並不參與零件加工切削，所以造成了空行程損失，也因此加工效率相對較為低（dī）下。

 

同時（shí）隨著其它各種加工設備的數控化和自動化方麵的（de）極大（dà）技術提升，刨削加工（gōng）方式已經處於逐漸被取代的（de）邊緣，從現在的很多設備升級走向來看，這種類型的加工機床（chuáng）並沒有（yǒu）得到一個很大的升級創新（xīn），很大程度還是停留在原來的（de）結構和布局上（shàng），尤其是立式加工中心和龍門加工中心的大力（lì）發展，以及加工刀具的不（bú）斷創（chuàng）新（xīn），更是在加工範圍方（fāng）麵極（jí）大的（de）取代了（le）刨（páo）床的加工優勢，讓（ràng）這種加工效率相對（duì）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（jiā）工精度普遍（biàn）能夠達到IT10-IT7精度等級，特別是對一些大型機床的長導軌麵的加工甚至可以代替（tì）磨削加工，這就是所謂的（de）“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（zhǒng）機型的加工設備，磨床的種類更是繁多（duō），根（gēn）據某機械加工工藝（yì）師手冊的統計大（dà）概（gài）有194種之多。

 

從大類上分可以分為：儀表磨床（chuáng）、外圓磨床（chuáng）、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨（mó）床、刀具刃（rèn）磨床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及（jí）軋輥磨床、工具磨床、超精機（jī）、內圓珩磨機、外圓及（jí）其他珩磨機、拋（pāo）光機、砂帶（dài）拋光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位（wèi）刀片磨削機床、研磨（mó）機、球軸承（chéng）套圈溝磨床（chuáng）、滾子軸承套圈滾道磨（mó）床、軸承套圈超精機（jī）、葉片磨削機床、滾子（zǐ）加工（gōng）機床、鋼球加工機床、氣門活塞及（jí）活（huó）塞（sāi）環磨削機床、汽車拖拉機修磨機（jī）床（chuáng）等多個（gè）類（lèi）型。

 

因為磨床的分（fèn）類和應（yīng）該太過廣泛，而且很多磨床都是特定行業的（de）一些特定設備，所以我們指針對（duì）在（zài）機械行業具有普遍使用性（xìng）的磨床來做一個（gè）基本（běn）的介紹，在這篇文（wén）章中，我們主要選擇外圓磨床（chuáng）和平（píng）麵磨（mó）床來（lái）做一個簡要的說明。

 

（2）磨床的（de）加工適用（yòng）範圍

 

A、外圓磨床、外（wài）圓磨床主要是加（jiā）工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的（de）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（yú）機械（xiè）加工中的一些高精度零（líng）件（jiàn）的加工，尤其是在這些零件的最後精加工工序（xù）更是普（pǔ）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）能夠實現較好的表麵光潔度要求（qiú），所以是機械加工（gōng）工序中不可或（huò）缺的設備之一。

 

B、平麵（miàn）磨床、其主要是（shì）用於加工平麵、台階（jiē）麵（miàn）、側麵（miàn）等零件表（biǎo）麵，在機械行業也是使用非常的廣泛。

 

尤其是在一些高精零件表麵的加工上，磨（mó）床幾乎是最（zuì）後保證加工精度的不二選擇，也正因為（wéi）如此，平麵磨床的使用是大（dà）多數磨削（xuē）操作者的必修課，甚至在一些設備裝（zhuāng）配行業，平麵磨床的使（shǐ）用也是裝配（pèi）人員（yuán）的標配技能（néng），因為裝（zhuāng）配過程中的各種調整墊的磨削工作都依靠平麵磨床來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓磨床的加工精度：

圓度（dù）和圓（yuán）柱度：0.003mm；表（biǎo）麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵磨床的加工精度（dù）：

平行度：0.01/300mm；表麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加工精度（dù），我們也可以很清楚（chǔ）的看（kàn）出，相比（bǐ）前麵的（de）車床（chuáng）、銑床、刨床等加工設備而言，磨床更能實現較高的行為公差精度（dù）和表麵粗糙度，所以在很多零（líng）件的精加工工序，磨床被廣（guǎng）泛而普（pǔ）遍的使用著。

 

五、鏜床

 

（1）鏜床的類型

 

相比前麵幾種類型的加工設備（bèi），鏜床也屬於比較小眾的一種加工設備，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（shàng）可分為以下幾種：深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥式（shì）銑鏜床、精鏜床（chuáng）、汽車拖拉機修理（lǐ）用鏜床（chuáng）等等，其中在我（wǒ）們（men）機（jī）械行業最普遍也是最常用的鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了，下麵我們也就坐標鏜床的一些特（tè）點來做一個簡（jiǎn）要的介紹與分析。

 

（2）鏜床的（de）加工適用範圍

 

鏜床的類型多種多樣，我們就坐標鏜（táng）床來做一個簡要的介紹，大家可以據此觸類旁通（tōng）的去學習其它類型的鏜床知識，坐標鏜床是一（yī）種具有精密坐標（biāo）定（dìng）位裝置的精密機（jī）床（chuáng）。

 

主要用於鏜削尺寸、形狀和位置精度要求高的孔係，可（kě）以進行鑽孔（kǒng）、擴孔、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑（xǐ）削麵等加工（gōng），還可以（yǐ）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（de）加工特性。

 

但是隨著數控技術的大（dà）力發展（zhǎn），尤其是數（shù）控立式（shì）銑床和數控臥式銑床的大力發展，鏜床這種曾經孔係加工設備中的（de）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麵，但是不管是什麽設（shè）備的消亡或發展，對於機械加工行業而言都是一種（zhǒng）進（jìn）步，是（shì）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（zuò）標鏜床加工的孔徑精度一（yī）般為（wéi）IT6-7級，表麵（miàn）粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。

但是鏜床加工有一個非常不（bú）好的地方，特別是在加工鑄鐵類零（líng）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（yī）種開完鏜床，麵目全非的感覺（jiào）。

 

所以基於這（zhè）麽一個加工（gōng）環節的現實原因，這種設備（bèi）將來被取代的可（kě）能（néng）性也在增加，因為（wéi）誰不在乎自己（jǐ）的顏（yán）值呢？盡快很（hěn）多人都沒有，但是我們也需要裝著我們（men）很有的樣子啊。

 

六、鑽床

 

（1）鑽床的類型

 

這是機（jī）械行業使用最廣泛的（de）加工設備，但（dàn）凡是個機械加（jiā）工工廠（chǎng），基本上都會擁有一台，如果連這（zhè）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概（gài）有38種（zhǒng）左右。

 

按大類可以分為以下幾（jǐ）種：坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑鑽床、中心孔鑽床等（děng），而我們在機械行（háng）業使用最為普遍的就是搖臂鑽床，隻是我（wǒ）們機械（xiè）加（jiā）工（gōng）行業的標配，沒這個設備，你（nǐ）基本上是無法（fǎ）做這個行業的，也正因為如此，我們接下來（lái）就重點來介紹一下這種鑽床（chuáng）。

 

（2）鑽床的加工適用範圍

 

我們主要正對搖臂鑽來說明，對於這種機床（chuáng），在這裏我隻有一句（jù）話，就是鑽各種類型的孔，除了鑽孔還可（kě）以實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工工序，但是其有一個很大（dà）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（de）零（líng）件，我們通常不選擇鑽床來（lái）實現。

 

（3）鑽床的加工精度

 

略。。。。。因（yīn）為（wéi）基本上沒有什麽加工精度可言，就（jiù）是鑽個（gè）孔而已。

 

七、線（xiàn）切割

 

對於線切割這種加工設備，我（wǒ）因為（wéi）接觸的並不是很多，所以沒（méi）有在這方麵（miàn）有很多積累，也沒有去做很多的功課，所以在機械行（háng）業的（de）使（shǐ）用廣度（dù）上有所局限，但是其也有其獨特的存在價值。

 

特別是針對一些異形的零件的下料和加工（gōng），還是存在一些相對（duì）優勢，但（dàn）是鑒於其低下（xià）的加（jiā）工效率和激光機的大力發展，線切割這種加（jiā）工設備也逐漸遊走在被（bèi）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，但是因為其實（shí）屬於下料工序，所以對這種（zhǒng）設備的關注度並不高，給我的總體印象就是“髒、慢、煩”，很（hěn）多操（cāo）作者都不願意去操（cāo）作（zuò）這種設備。

 

尤其是隨著各種數（shù）控設備的大力應用和自動化技術的逐漸成熟，這種設備的優勢已經（jīng）有點“蕩然無存”的感（gǎn）覺，當然其在一（yī）定時間和範圍（wéi）內還將繼續存在（zài）這肯定是一種必然，但是我也相信，其存在的價值也會越來越小。