機械加工工藝師（shī）必懂的機（jī）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應用工程師，對機械行業的各種加工設備的（de）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（jì）的結合自己所在公司的設備具體情況，對各種不同的加工零件和加工工序進行合理的設備（bèi）布（bù）局和（hé）安排，明白自己的加工優勢所在，也清楚自己的加工劣勢之（zhī）處，能夠很好（hǎo）的揚長避短來統籌公司（sī）的機械加工工作。

 

現在，我們針對機械（xiè）加工行業（yè）比較常用的幾種加工設備來做一（yī）個大概的分析和了解，讓我們從（cóng）感性上去（qù）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工（gōng）設備進行一定的剖析，以便在今後（hòu）的工作中能夠更好的結合實（shí）踐，從而進一步指導我們的工作，助力（lì）我們（men）的工作。

 

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、線切割等加工設備分次展開（kāi）來討論，並針對這些加工設備的類型、適用（yòng）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（yī）、車床（chuáng）

 

（1）車床的類型

 

車床的（de）類型（xíng）非常多，根據某機械加工工藝師手冊的統計達77種之多（duō）。

 

比較典型的大類有：儀表車床（chuáng）、單軸自動車床（chuáng）、多軸自動或半自動車床、回輪或轉塔車床、曲軸（zhóu）及凸輪軸車床、立式車（chē）床、落地及臥式車床、仿形及多（duō）刀（dāo）車、輪（lún）軸輥錠及鏟齒車（chē）床等等，這其中又分為（wéi）很多小型的（de）分類，數（shù）量不一（yī）而足（zú），而在我們機械行業比較常用的是立式車床和臥式（shì）車床，幾乎有機械加工的地方都可以看到這兩種車床的身影。

 

（2）車床的加（jiā）工適用（yòng）範圍

 

我們主要選擇幾（jǐ）種典型的車床類型來介紹加工的使用範圍（wéi）。

 

A、臥式車床、可適用於車削內外圓柱麵、圓錐麵、成形回（huí）轉麵和環（huán）形槽、車削斷麵和各種螺紋、可以進行鑽孔、擴（kuò）孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的（de）加工（gōng）。雖然普通的臥式車床的自動化（huà）程度較低，加工過（guò）程中的輔助時間也較多，但是（shì）因為其廣泛的加工範圍和（hé）良（liáng）好的通用性能，該類型的（de）機床在機械加工行業得到了廣泛的應用和普及，是我們機械行業對（duì）具典型代表性的加工設備之一，也是機械加工行業（yè）不可或（huò）缺的加工設（shè）備之一。

 

B、立式車床、適用於各種機架、殼體（tǐ）類零件的加工，也適用於加工（gōng）各種零件的（de）內、外圓柱麵、圓錐（zhuī）麵、端麵、溝槽（cáo）、切斷及鑽、擴（kuò）、鉸孔等加工，借助於附加裝置還可以實現（xiàn）車螺紋、車端麵、仿形（xíng）、銑削和（hé）磨削等加工工序。

 

（3）車床的加工精度

 

A、通常的臥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（miàn）粗糙度：1.6Ra/μm。

 

B、立式車（chē）床的（de）機械加工精度如下：

圓度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以上的加工精度隻是一（yī）個相對參考值，並不代（dài）表所有車床都（dōu）符合，很多車（chē）床設備根據生（shēng）產廠家的具體要求和裝配的（de）具體情況都有一定的上下浮動量，但是無論這個浮動（dòng）量是多（duō）大（dà），其加工精度值一定（dìng）是滿足國（guó）標對該類設備的要求的，如果在購買該中（zhōng）設備的時候，其（qí）加工精度要求沒有達到國標的要求，采購方（fāng）有權拒絕（jué）驗收和付款。

 

二、銑床

 

（1）銑床的類型

 

銑床（chuáng）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。

 

比（bǐ）較典型的大類有（yǒu）：儀表銑床、懸臂及滑（huá）枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式升降（jiàng）台銑床、床身銑床（chuáng）、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（ér）在我們機械（xiè）行業比較常用的是立式加工（gōng）中心和龍門加工中心，幾乎有機械加工的地方（fāng）都可以看到（dào）這兩（liǎng）種類型的銑床，我們（men）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

 

因為銑床有太多的種類和結構，而（ér）且適用的廣泛度也有很大的差異，所以我們指（zhǐ）針（zhēn）對目前最常用的立式加工中心（xīn）和龍門加（jiā）工中心兩種典型銑床來做一（yī）個（gè）加工（gōng）範圍的（de）介紹。

 

A、立式加工中心（如上圖（tú））

 

立（lì）式加工中心實際為帶刀庫的立式數控銑床，其主要特（tè）點是采用（yòng）多（duō）刃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。

 

特別是隨著數控技術（shù）的應用，該（gāi）類型機（jī）床的加（jiā）工範圍也得到了很大的提升，除了能進行各種銑削操作外（wài），還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加（jiā）工，具有非常寬廣的實用性（xìng）和普（pǔ）及意義。

 

B、龍門（mén）加工中心

 

和立式加工中心相比，龍（lóng）門加工中心即（jí）為數控龍門銑床加刀（dāo）庫的複合應用，在加工範圍上（shàng），龍門（mén）加工中心幾乎具備普（pǔ）通立式加工（gōng）中心的所有加工（gōng）能力。

 

且在（zài）零件的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（fēi）常大的（de）優勢，尤其（qí）是五軸聯動型龍門加（jiā）工（gōng）中心的實際應用，其加工（gōng）範圍也得到（dào）了極大的提升，為我國的製造業向（xiàng）高（gāo）精尖方向發展奠（diàn）定了基礎（chǔ）。

 

（3）銑（xǐ）床的加工（gōng）精度（dù）：

 

A、立式加工（gōng）中心（xīn）：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：1.6Ra/μm。

B、龍門加工中心（xīn）：

平麵度（dù）：0.025/300mm；粗超度（dù）：2.5Ra/μm。

 

以上的加工精度隻是一個相對（duì）參考值，並（bìng）不代表所有（yǒu）銑床都符合，很多銑床設備根據生產廠家的具體要求和裝配（pèi）的具體情（qíng）況都有一定（dìng）的上下浮動量，但是無論這個浮動量是多大，其加工精度值（zhí）一定是滿足國標對該類設備的要求的（de），如果在購（gòu）買該中（zhōng）設（shè）備的時候，其加工精度要求沒有達到國標（biāo）的要求，采購（gòu）方有權拒絕驗收和付款（kuǎn）。

 

三、刨床

 

（1）刨床（chuáng）的類型

 

相對車床和銑（xǐ）床而言，刨床的種類要少很多，同樣根據機械加工工藝師（shī）手冊的統計大（dà）概有21種左右（yòu）。

 

比較典型的類型有：懸（xuán）臂刨床、龍（lóng）門（mén）刨床、牛頭刨床、邊（biān）緣（yuán）及模具刨床（chuáng）等，這些大類中（zhōng）又分為很多個小類型的刨床產品，而（ér）我們在機（jī）械（xiè）行業使用率最高，普及率最廣的應該屬牛頭刨床和龍（lóng）門刨床，如上圖所示，我們下麵也就針對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

 

刨床的刨削運動主要（yào）是相對加工工件的周期往（wǎng）返直線運動，其適用的刨削零件特征多為平麵、斜麵和凹凸麵的（de）加工，也可以針對各種曲麵進行刨削（xuē）。

 

但是因為（wéi）其本身的加工特點的局限性，加工刨削的速度並不（bú）太高，而且返回行程的刨刀（dāo）並不參與零件加工切削，所（suǒ）以造成了空行程損失，也因此（cǐ）加工效率相對較（jiào）為低下（xià）。

 

同時隨著其它各種加工設備的數控化和自動化方麵的（de）極大技術提升，刨削加工方（fāng）式已經（jīng）處於逐（zhú）漸被取代（dài）的邊（biān）緣，從現在的很多設備升級走向來看，這種類（lèi）型的加工機床並沒（méi）有得到一個很大的升級創新，很大程度還是停留在原來的結（jié）構和布局上，尤其是立式加工中心和龍門加工中心的大力發（fā）展，以及加工刀具的不斷創新，更（gèng）是在加工範圍方麵極（jí）大的取代了刨床的加（jiā）工優勢，讓（ràng）這種加工效率相對低（dī）下的（de）設備（bèi）處於了一種很尷尬的（de）處境。

 

（3）刨床的加工精度

 

刨削加（jiā）工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等級，特別是對一些（xiē）大型機床的（de）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（yǐ）精刨代替（tì）精磨”的加工方式。

 

四（sì）、磨床

 

（1）磨床的類型

 

相（xiàng）對前麵幾種機型的加（jiā）工設備，磨床的種類更是繁多，根（gēn）據（jù）某機械加工工藝師手冊的統計大（dà）概有194種之多。

 

從大類上分可以分為：儀表磨床、外（wài）圓磨床、內圓磨床、砂輪機、坐（zuò）標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床、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、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（chuáng）。刀具刃（rèn）磨及研磨機床、可轉位（wèi）刀（dāo）片磨（mó）削機（jī）床、研磨機、球（qiú）軸（zhóu）承套圈溝磨（mó）床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承套圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工機床、鋼球加工機床、氣門活塞及活塞環磨削機床、汽車拖拉（lā）機修磨機床等（děng）多個類型。

 

因為磨床的分類和應該太過廣泛，而且很多磨床（chuáng）都是（shì）特定行（háng）業的（de）一些特定（dìng）設備，所以我們指針（zhēn）對在機械行業具有普遍使用（yòng）性的磨床來做一（yī）個基本的介紹，在這篇文章中，我們（men）主要選擇外圓磨床（chuáng）和平麵磨床（chuáng）來做一個簡要的說明。

 

（2）磨床的加（jiā）工適用範圍

 

A、外（wài）圓磨床、外圓磨床主要是（shì）加工圓柱麵、圓（yuán）錐麵或其他回轉體的外表麵和軸肩端麵（miàn）。

 

因為其較好的加工適應（yīng）性和加工精（jīng）度，被廣泛的應用於機械加工中的一些高精度零件的加工，尤其是在這些零件的最（zuì）後（hòu）精加工工序更是普（pǔ）遍使用（yòng），其（qí）不僅可以最大限度的保（bǎo）證加工（gōng）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（suǒ）以是（shì）機械加工工序中不可或缺的（de）設備之一。

 

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

 

尤其是在一些高（gāo）精零件表麵的加工上，磨（mó）床幾乎是最後保（bǎo）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操作者的必修課，甚至（zhì）在一（yī）些設（shè）備裝配行（háng）業，平（píng）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種調（diào）整墊（diàn）的磨（mó）削工作都依靠平麵磨床來完成。

 

（3）磨床的加工精（jīng）度

 

A、外圓磨床的加工精度：

圓（yuán）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（dù）：0.8Ra/μm。

 

從（cóng）以上（shàng）的加工（gōng）精度，我們也可以（yǐ）很清楚的看出，相比前麵（miàn）的車床、銑床、刨床等加工設備而言，磨床更能實現較高的行為公差（chà）精（jīng）度和表（biǎo）麵粗糙度，所以在很多零件（jiàn）的精加工工序，磨床被廣泛而普遍的使用著。

 

五、鏜床

 

（1）鏜床的類型

 

相比前麵幾種類型的加工設備，鏜床也（yě）屬（shǔ）於比較小眾的一種（zhǒng）加工設備，根（gēn）據某機械加（jiā）工工藝師手冊的統計（jì）大概有23種左右。

 

從其大類（lèi）上可分為以下幾種：深孔鏜（táng）床、坐標鏜床、立式（shì）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，下麵我們也就坐標鏜床的（de）一些特點來做一個簡要的介紹（shào）與（yǔ）分析。

 

（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（yī）個簡要的（de）介紹，大家（jiā）可以（yǐ）據此觸類旁通的去學習其它類型的（de）鏜床知識，坐標鏜床是一種具（jù）有精密坐標定位裝置的精密機床。

 

主要用於鏜削尺寸、形狀和位置（zhì）精度要求高的孔係，可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削麵等加工，還可以進行坐標測量、精密（mì）刻度和刻線等（děng）工作，具（jù）有非常廣泛而可靠的加工特性。

 

但是隨著數控技術的（de）大力發展，尤其是（shì）數控立式銑床和數控臥（wò）式銑床的大力發展，鏜床這種曾經孔（kǒng）係加工設（shè）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麵，但是不管是什麽設備的消（xiāo）亡或發（fā）展，對於機械加工行業而言（yán）都是一種（zhǒng）進（jìn）步，是技術的進（jìn）步，也是工藝的進步，更是我們國家製造業的（de）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，表麵粗糙度為（wéi）0.4-0.8Ra/μm。

但（dàn）是鏜床（chuáng）加工有一個非常不好的地方，特別是在加工鑄鐵類（lèi）零件的（de）時候，那叫一個髒啊，一個白麵小（xiǎo）生走進去，一個張飛李逵蹦出來（lái），有一種開完鏜床，麵目全非的感覺（jiào）。

 

所以基於這麽一個（gè）加工（gōng）環節的現實（shí）原因，這種設備將來被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（méi）有（yǒu），但是我（wǒ）們也需要裝著我們很有的樣子啊。

 

六、鑽床

 

（1）鑽床的類型

 

這是機械行業使（shǐ）用最廣泛的（de）加工設備，但（dàn）凡（fán）是個機械加工工廠，基本上都（dōu）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（de），根據某機械加（jiā）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（jǐ）種（zhǒng）：坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖（yáo）臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑鑽床（chuáng）、中心孔鑽床等，而我們（men）在機械行業使用最（zuì）為普遍的就是搖臂（bì）鑽床，隻是我們機械加工行業的標配，沒這個設（shè）備，你基本上是無法（fǎ）做這個行業的，也正因為如此，我（wǒ）們接下來就重點來（lái）介紹一下這種鑽床。

 

（2）鑽床的加工適用範（fàn）圍

 

我們主要正對搖臂鑽來說明（míng），對（duì）於這種機床，在（zài）這裏我隻有一句話，就是鑽各種類（lèi）型的孔，除（chú）了鑽孔還可以實現（xiàn）擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工工序（xù），但是其有一個很大的毛病，那就是孔係位置精度（dù）不高，所以對一些孔係位置精度要（yào）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

 

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

 

七、線切（qiē）割

 

對於線切割這種加工設備，我因為（wéi）接觸的並（bìng）不（bú）是很多，所以沒有在這方麵有很多積累，也沒有去（qù）做很多的功課（kè），所以在機械行業的（de）使用廣度上有所局限，但是其也有其獨特的存在價值。

 

特別是針對一些異形的零件的（de）下料（liào）和加工，還是存在一些相對優勢，但是鑒於（yú）其低下的加工效率和激光機的大力發展（zhǎn），線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（wǒ）所在的企（qǐ）業，就擁有大（dà）量的（de）線切割設備，但是（shì）因為其實屬（shǔ）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（shè）備。

 

尤其是隨（suí）著各種數控設（shè）備的大力應用和自（zì）動化技術的逐漸成熟，這種設（shè）備的優勢已經有點（diǎn）“蕩然無存”的感覺，當然其在（zài）一定時（shí）間（jiān）和範圍內還將繼續存在這肯定（dìng）是一種必然，但是我（wǒ）也相（xiàng）信，其存在的（de）價值也會越來越小。