一個好(hǎo)的機械工藝工程(chéng)師(shī),一定是一個好的加工設備應(yīng)用工程師(shī),對機械行業的各種加工設備的類型、加工適(shì)用範圍、結構特(tè)點、加工精度等非常精確而充分的了解。
同時(shí)也可以實際(jì)的結合自己所(suǒ)在公司的設備具體情(qíng)況,對各種不同的加工(gōng)零件和加工工序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(chù),能夠很好的揚長(zhǎng)避短來統籌公司的(de)機械加(jiā)工工作。
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個大(dà)概的分析(xī)和了解,讓我們從感性上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(tóng)時也(yě)可以(yǐ)從理論上去(qù)對各種加工設備進行一(yī)定的剖(pōu)析,以便在今後的工作(zuò)中能夠更好的結合實(shí)踐,從而進一步指(zhǐ)導我們的工作,助力我們的工作。
我們的介紹圍繞機械加工行業最通用的車、銑、刨、磨、鏜、鑽(zuàn)、線切割等加工設備分次(cì)展開來(lái)討論,並針對這些(xiē)加工設備的類型、適用範(fàn)圍(wéi)、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。
一、車床
(1)車床的類型
車床的類型非常多,根據某機械加工(gōng)工藝師手冊的統計達(dá)77種(zhǒng)之多。
比較典型的大類有:儀(yí)表車床、單(dān)軸自動車床、多軸自動(dòng)或半(bàn)自動車床、回輪或轉塔車床、曲(qǔ)軸(zhóu)及凸輪軸車床、立式車(chē)床、落地及臥(wò)式車床、仿(fǎng)形及多刀(dāo)車、輪軸輥錠及(jí)鏟齒(chǐ)車床等等(děng),這其中又分為很多小型的分類,數量不一而足,而在我們(men)機(jī)械行業比較常用的是立式車床和臥式車床,幾乎有機械(xiè)加工的地方都可以看到這兩種車床的身影。
(2)車床的(de)加工適用範圍
我們主要選擇幾種典型的車床類(lèi)型來介紹加工的使用範(fàn)圍。
A、臥(wò)式車床、可適用於車削內外圓柱麵(miàn)、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削(xuē)斷麵和各種螺(luó)紋、可以進(jìn)行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套(tào)螺紋和滾花(huā)等工序的加工。雖然普通的臥式車(chē)床的自動化程度較(jiào)低,加工過程中的輔(fǔ)助時間也較多,但是因為其廣泛的加(jiā)工範圍和良(liáng)好的通用性能,該類型的機床在機械加工行業得到了廣(guǎng)泛的應用和普及,是我們機械行業對具典型代表(biǎo)性的加工(gōng)設備之一,也是機械加工行業(yè)不可或缺的加(jiā)工設備(bèi)之一。
B、立式車床、適(shì)用(yòng)於各種機(jī)架、殼(ké)體類零件的加工,也適用於加工(gōng)各(gè)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(zhuāng)置還可以實現車螺紋、車端麵、仿形(xíng)、銑削和磨削等加工工序。
(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(zhù)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;圓柱度:0.01mm;平麵度0.03mm。
以(yǐ)上的加工精度(dù)隻是一個相對參考值,並不代表所有車(chē)床都符(fú)合,很(hěn)多車床設(shè)備根據生產廠家的具體要求和裝配(pèi)的具體情況都有一定的上下浮動量,但是(shì)無論這(zhè)個浮動(dòng)量是多大,其加工(gōng)精度值一定是滿(mǎn)足(zú)國標對該類設備的要(yào)求的,如果在購買該中設備的時候,其(qí)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:儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床(chuáng)、平麵銑床、仿(fǎng)形銑(xǐ)床、立式(shì)升降台銑床、臥式升降(jiàng)台銑床、床身銑床(chuáng)、工具銑(xǐ)床等,這其中又分為(wéi)很多小型的(de)分(fèn)類,數量不一(yī)而(ér)足,而(ér)在我們機械行業比(bǐ)較常用(yòng)的是立式加工中心和龍門加(jiā)工中心,幾乎有(yǒu)機械加工的地方都可以看到這兩種類(lèi)型(xíng)的銑床,我們也針對這兩種典型(xíng)的銑床(chuáng)來做一(yī)個大概的介紹和分析。
(2)銑(xǐ)床的加工適用範圍
因為銑床有太(tài)多的種類和結構,而且適用的廣泛度(dù)也有很大的差異,所以我們指針對目前最常用的(de)立(lì)式加(jiā)工中心和龍門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(jiā)工中心(如上圖)
立式加工中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進行切削加工,可以進行平麵(miàn)、溝槽、分齒零件、螺(luó)旋形表麵及各種曲麵的加工。
特別(bié)是隨著數控(kòng)技術的應用,該類型機床(chuáng)的(de)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(zuò)外,還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和(hé)攻(gōng)螺紋等複合加工,具有(yǒu)非常寬廣的(de)實用性和普及意(yì)義。
B、龍門加工中心
和立式加(jiā)工中心相比,龍門加工中心即為(wéi)數控龍門銑床加刀庫的複合應用,在加工範圍上,龍門加工中心幾(jǐ)乎(hū)具備普通立式加工中心的所(suǒ)有加工能力。
且在(zài)零件的外形尺(chǐ)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大的優勢,尤其是五軸聯(lián)動型龍門加工(gōng)中心(xīn)的(de)實際應用,其加工範圍(wéi)也得到了極大的提升,為我國的製造業向高精尖方向(xiàng)發(fā)展奠定了基礎。
(3)銑床的加工精度:
A、立式加工中心(xīn):
平麵度:0.025/300mm;粗超度:1.6Ra/μm。
B、龍(lóng)門(mén)加工(gōng)中心(xīn):
平麵度:0.025/300mm;粗超度:2.5Ra/μm。
以上的加工精度(dù)隻是一個相對參考值,並不代表所有銑床都符合,很多(duō)銑床設備根據生(shēng)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(dàn)是無論(lùn)這個浮動量是多大,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(dù)要求沒有達到國標的要求,采購(gòu)方有(yǒu)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(páo)床的種類要少很多,同樣(yàng)根據機械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,而我們在機械行業使用率最高,普及率最廣的(de)應該屬(shǔ)牛頭刨床和龍門刨床,如上圖所示,我們(men)下麵也就針對這兩種典型的刨床來做一個基本(běn)的(de)分析和介紹。
(2)刨(páo)床的加工適用範圍
刨床(chuáng)的刨削運動主要是(shì)相對加工工件的周期往返直線運動,其適用的刨削零件特征多(duō)為平(píng)麵、斜麵(miàn)和(hé)凹凸麵的加工,也可以針對各種曲麵(miàn)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(sù)度並不太高,而且返回(huí)行程的刨刀並不參與零件加(jiā)工切削,所以造成了空行程損失,也因此加工效率相對較(jiào)為低下。
同時隨著其它各種加工設(shè)備的數(shù)控化和自動化方麵的極大技術提升,刨削加工方式已經處於逐漸被取代的邊緣,從(cóng)現在(zài)的很多設備升級走向來看,這種類型的加工機床並沒(méi)有得到一個很大的升級創新,很大程度還(hái)是(shì)停留在(zài)原來的結構(gòu)和布局上,尤其是立式加工中心和龍門加工中心的大(dà)力(lì)發展,以(yǐ)及加工刀具的不斷創新,更是在加工範圍(wéi)方麵極大的取代了刨床的加工(gōng)優勢,讓這種加工效率相對低下的設備處(chù)於了一種很(hěn)尷尬的處境。
(3)刨床的加工精度(dù)
刨削加(jiā)工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等級(jí),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(tì)磨削加工,這就是所謂的“以精刨代替精磨”的加工方(fāng)式。
四、磨床
(1)磨床的類型(xíng)
相對前麵幾種機型的加工設備,磨床的種(zhǒng)類更是繁多,根據某機械加工(gōng)工(gōng)藝師手冊的統計大概有194種之多。
從(cóng)大類上分可以分(fèn)為:儀表磨床、外(wài)圓磨床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨(mó)床、刀具刃磨床、平(píng)麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋輥磨床、工(gōng)具(jù)磨床、超(chāo)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(jī)床。刀(dāo)具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削(xuē)機床、研磨機、球軸承套圈溝磨(mó)床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承套圈(quān)超(chāo)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(huó)塞環磨(mó)削機床(chuáng)、汽車拖拉機修磨機床等多個類型。
因為磨床的分類和應該太過廣泛,而且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(lái)做一個基本的介紹,在這篇(piān)文章(zhāng)中,我們(men)主要選擇外圓磨床和(hé)平麵(miàn)磨床來做一個簡要的說明。
(2)磨床的加工適用範圍
A、外圓磨床、外圓磨床主要(yào)是(shì)加工圓(yuán)柱麵、圓錐麵或其他回轉(zhuǎn)體的外表麵和軸肩(jiān)端麵。
因為其較(jiào)好的加工適應性和加工(gōng)精度,被廣泛的應用(yòng)於(yú)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後精加工(gōng)工序更是普遍使用,其不僅(jǐn)可以最大限(xiàn)度的(de)保證加工零件的(de)幾何尺寸,同時也能夠實現較好的表麵光潔度要求,所以是機械加工工序中不可或(huò)缺的設(shè)備之一。
B、平麵磨(mó)床、其主要是用於加工平麵(miàn)、台階麵、側麵等零件表麵,在機械行業也是使用非常的廣泛。
尤其是在(zài)一些高精零件表麵的加工上,磨床幾乎是最(zuì)後保證加工精度(dù)的不二(èr)選擇,也正因為如此,平麵磨床的(de)使用是大多數磨削操作者的必修課,甚至在一些設(shè)備(bèi)裝配行業,平麵磨床的使用也是裝配人員的標配(pèi)技能,因為裝配過(guò)程中的各(gè)種調整墊的磨削工作都依靠平麵磨(mó)床來完成。
(3)磨床(chuáng)的(de)加工精度
A、外圓磨(mó)床的加(jiā)工精度:
圓度和圓柱度:0.003mm;表(biǎo)麵粗(cū)糙度(dù):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。
從以上的(de)加工精度,我們也(yě)可以(yǐ)很清楚的看出,相比(bǐ)前麵的車(chē)床、銑床(chuáng)、刨床等加工設備而言,磨床更能實現較高的行為公差精度和表麵粗糙度,所以在很多(duō)零(líng)件的精加工工序,磨床(chuáng)被(bèi)廣泛而(ér)普遍的使用著。
五、鏜床
(1)鏜床的類型
相比前麵幾種(zhǒng)類型的(de)加工設備,鏜床也屬於比較小眾的一種(zhǒng)加工設備,根據某機械(xiè)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(yǐ)下幾種:深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜(táng)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(zuì)常用的鏜床應該(gāi)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紹與分析(xī)。
(2)鏜床的加工適用範圍
鏜床(chuáng)的類型多種多樣,我(wǒ)們(men)就坐標鏜床來做一個簡要的介紹(shào),大家可以據此觸類旁通的去學(xué)習其它類型的鏜床知識,坐標鏜床是(shì)一種具有精密(mì)坐標定位裝置的精密機床。
主要用於鏜削尺寸、形狀和位置精度要求高的孔係,可以進(jìn)行鑽孔、擴孔(kǒng)、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削麵等加(jiā)工,還可以進行坐標測量、精密刻度和刻(kè)線等工作,具有非常(cháng)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(wò)式銑床的大力發展,鏜床這種曾經孔係加工設備中的霸(bà)主,也有逐漸(jiàn)被取代的危險,當(dāng)然其也有不可取代(dài)的客觀一麵,但是不管是什麽設備的(de)消亡或發展,對於機械加工行業而言都(dōu)是一種進步,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
坐標鏜床加工的孔徑精度(dù)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方,特別是在加工鑄鐵類零件的時(shí)候(hòu),那叫一個髒啊,一個白(bái)麵小生(shēng)走進去,一個張飛李逵蹦出來,有一種開完鏜床(chuáng),麵目全(quán)非的感覺。
所以基於這麽一個加工環(huán)節的(de)現實原因,這種設備將來被取代(dài)的可能性也在(zài)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(men)也需要裝(zhuāng)著我們很有的樣子啊。
六、鑽床
(1)鑽床的(de)類型
這是機械行業使用最廣泛的加工(gōng)設備,但凡是個(gè)機械加工工廠,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(bú)好意思說你是幹加工的(de),根據某機(jī)械加工(gōng)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:坐標鏜鑽床、深孔鑽床(chuáng)、搖臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床(chuáng)、臥式鑽床、銑鑽床、中心孔鑽床(chuáng)等,而我們在機械行(háng)業使用最為普(pǔ)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(bèi),你基本上是無法做這個行業(yè)的,也正因為如此,我們接下來就(jiù)重點來介紹一(yī)下(xià)這種鑽床。
(2)鑽床的加工適用範(fàn)圍
我們主要正對搖臂鑽(zuàn)來說明,對於這種機床,在這裏我隻(zhī)有一句話,就是鑽各種類型的孔,除了鑽孔還可以實現擴孔、鉸孔、鍯(zǒng)孔(kǒng)、攻(gōng)螺紋(wén)等加工工序,但是其有一個很大的毛病,那就(jiù)是孔係(xì)位置精度不高,所以對(duì)一些孔係位置精度要求高的零件,我們通常不選擇鑽床來實現。
(3)鑽床的加工精度
略(luè)。。。。。因為基本上沒有什麽加工精度可言,就是鑽個(gè)孔而已。
七(qī)、線切割
對於線切割這種加工設備,我因為接觸的並不是很多,所以沒有在這方麵有很多積(jī)累,也沒有去(qù)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。
特別是針對一些異形的零件的下料和加工,還是存在一些相對優勢,但是(shì)鑒(jiàn)於(yú)其低下的加工效率和激光機的大(dà)力發展,線切割這種加工設(shè)備也逐漸遊走在被淘汰的行業邊緣。
其實我所(suǒ)在的企業,就擁有大量的線切割設備,但(dàn)是因為其(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(màn)、煩”,很多操作者都(dōu)不(bú)願意去操作這種(zhǒng)設備。
尤其是隨著各種(zhǒng)數控設備的大力應用和自動化技術的(de)逐漸成熟(shú),這種設(shè)備的優勢已經有點“蕩然無存”的感(gǎn)覺,當然其在一定時間和範圍內還將繼續存在這肯定是一種必然,但是我也相信,其存在的價值也會越來越(yuè)小。