機械（xiè）加工（gōng）工藝師必懂的機床應用

　　

一個好的機械工藝工程師（shī），一定是一（yī）個好（hǎo）的加工設備應用工程師，對機械（xiè）行業的各種（zhǒng）加工（gōng）設備的類型、加工適用範圍、結構特點、加工精度等（děng）非常精確而（ér）充分的了解。

 

同時也可以實際的結合自（zì）己所在公（gōng）司的設（shè）備具（jù）體情況（kuàng），對各種不同的加工零件和加（jiā）工工序進行合（hé）理的設備布局和安排，明白自己（jǐ）的加工優勢所（suǒ）在，也清楚自（zì）己的加工劣勢之（zhī）處（chù），能夠很好（hǎo）的揚長避短來統籌公（gōng）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分析和了解，讓我們從感性上去對這個行業（yè）的加（jiā）工設備有一個（gè）相對（duì）清晰和明朗（lǎng）的定義，同時也可以從理論上去對各種加工設備進行一定的（de）剖析，以（yǐ）便在今後的工作中（zhōng）能夠更好的結合實踐，從而進一步指導我們的工作，助力我們的工作。

 

我們的介紹圍繞機械加工行業最通用（yòng）的車、銑、刨、磨、鏜、鑽、線切割（gē）等加工設備分次展開（kāi）來（lái）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（jiā）工精度做進一步詳細的闡述，下麵進入正題。

 

一、車（chē）床

 

（1）車床的（de）類型

 

車床的類型非常多，根據某機械（xiè）加（jiā）工工藝師手冊的統計達77種之多（duō）。

 

比較典型（xíng）的大類有：儀表車床、單軸自（zì）動車床、多軸自動或（huò）半（bàn）自動車床、回輪或轉塔車床、曲軸及（jí）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（zú），而在我們機械行業比（bǐ）較常（cháng）用的（de）是立式車床和臥式車（chē）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（chuáng）的加工（gōng）適用範圍

 

我們主要選擇幾種典型的車床類型來介（jiè）紹加工的使用範圍。

 

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（chē）削斷麵和（hé）各種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾（gǔn）花等工（gōng）序的加工（gōng）。雖然（rán）普通的臥式車床的自動化（huà）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（gōng）範圍和良好的通用性能，該類型的機（jī）床在機械加工行業得到了廣泛的應用（yòng）和普及，是我們機械（xiè）行業對具典型代表性的加工設備之一，也（yě）是機械加工行業不（bú）可或缺的加工設備之一。

 

B、立式車床（chuáng）、適用於各種機架、殼體類零件的加工，也適用於加工各種零（líng）件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及（jí）鑽、擴、鉸孔等加（jiā）工（gōng），借助於附加裝置還可以實現車螺（luó）紋、車（chē）端麵、仿形、銑削和（hé）磨削等加（jiā）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：

圓度：0.015mm；圓（yuán）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（jīng）度如（rú）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個相對參考值，並不代表所有車床都符合，很多車床（chuáng）設備根（gēn）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浮動量（liàng），但是無（wú）論這個浮動量是多大，其加（jiā）工精度值一定是（shì）滿足國標（biāo）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（guó）標的要求，采（cǎi）購方有權拒（jù）絕驗（yàn）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（jī）械加工工藝師手（shǒu）冊的統計達70餘種。

 

比較（jiào）典型的大類有：儀表銑床、懸（xuán）臂及滑枕銑床、龍門銑床、平（píng）麵銑床、仿形銑床、立式升降台銑床、臥（wò）式升降台銑床、床身銑床、工具銑床等，這其中又分為（wéi）很多小型的分類，數量不一而足，而在我們機械行（háng）業（yè）比較常用的是立式加工中心和龍門加工中心，幾乎有機械加工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（yī）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，而且適用的廣泛度也有很大的差（chà）異，所以我們指針（zhēn）對目前最常用的立式加工中心和龍門加工中心兩種典型銑床來做一個加工範（fàn）圍的介紹。

 

A、立式加工中心（如上圖）

 

立（lì）式加工中（zhōng）心實際為帶刀庫的立式數控銑床，其主要特（tè）點（diǎn）是采（cǎi）用多刃回轉刀具進行切削加工，可以（yǐ）進（jìn）行平麵、溝槽、分齒零件、螺旋形表麵及各種（zhǒng）曲麵的（de）加工。

 

特別是隨著數控技（jì）術的應用，該（gāi）類型機床的加（jiā）工範圍也得到了很大的提升，除了能進行各（gè）種銑削（xuē）操作外（wài），還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工，具（jù）有非常寬廣的實用性和普及意義。

 

B、龍門（mén）加工中心

 

和立（lì）式加工中心相比，龍門加工中心即為數控龍門銑床加刀庫（kù）的複合應用，在加（jiā）工（gōng）範圍上，龍門加工（gōng）中心幾乎具備普通立式加工中心的所有加（jiā）工（gōng）能力。

 

且在零件的外形尺寸上能夠適應更大型（xíng）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，尤其是五軸聯動型（xíng）龍（lóng）門加工中（zhōng）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（de）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（lì）式加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：1.6Ra/μm。

B、龍門加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：2.5Ra/μm。

 

以上（shàng）的加工精度隻是一個（gè）相對參考值，並不代表所有銑床都符合，很多銑床設備根（gēn）據生產廠家的具體要求和裝配的具體情況（kuàng）都有一定的上下浮動量，但是無論這個浮動量是多大，其（qí）加工（gōng）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（gāi）中設備的時候，其加工精（jīng）度要求沒有達到國標的要求，采購方有權拒絕驗收和付（fù）款（kuǎn）。

 

三、刨床

 

（1）刨床的類型

 

相對（duì）車床和銑床（chuáng）而言，刨床的種類要少很多，同樣根據機械（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（chuáng）、龍門（mén）刨（páo）床、牛頭刨（páo）床、邊緣及模具刨床等，這（zhè）些大類中又（yòu）分為很多（duō）個小類型的刨床產品，而我們在機械行（háng）業使用率最高，普及率最廣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

 

刨床的刨削運動主要是相對加工工件（jiàn）的周期往返直線（xiàn）運動，其適用的刨削零件特征多為平麵、斜（xié）麵和凹凸麵的加工，也可（kě）以針對各種曲麵進行刨削。

 

但是因（yīn）為其本身的（de）加工特點的局限性，加工刨削的速度並不（bú）太高，而（ér）且返回行程的刨刀並不參與零件加（jiā）工切削，所以造（zào）成了空行程（chéng）損失，也因此（cǐ）加工效率（lǜ）相對較為低下。

 

同時隨著其它（tā）各種加工設備的數控化和自動化方麵的極大技術提升，刨削加工（gōng）方式已經處於逐漸被取代的邊緣，從現在（zài）的很多設備升級走向來看，這種（zhǒng）類型的加（jiā）工機床並沒（méi）有得到一個很大的升級創（chuàng）新，很大程度還是停留在原來的結構和布（bù）局上，尤其是（shì）立式加工中心和（hé）龍門加工中（zhōng）心的大力發展，以及加工刀具的不斷創新（xīn），更是在加工範圍方麵極大的（de）取代了刨床的加工優勢，讓這種加工效率相對低下的設備處（chù）於了一種（zhǒng）很尷（gān）尬的處境。

 

（3）刨床的加工精度

 

刨削加工精度普遍（biàn）能夠達到IT10-IT7精度等級，特別（bié）是對一些大型機床的長導（dǎo）軌麵的加工甚至可以代替磨削加工，這就是所謂的“以精（jīng）刨（páo）代替精磨”的加工方式。

 

四、磨床

 

（1）磨床（chuáng）的類型

 

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（mǒu）機械加工工藝師手冊的（de）統計大概有194種之多。

 

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

 

因為磨（mó）床的分類和應該太過廣泛，而且很多磨床都是特（tè）定行業（yè）的一些特定設備，所以我們指針對在（zài）機械行業具（jù）有普遍（biàn）使用性的（de）磨床來做一個基本的介紹，在這篇文章中（zhōng），我們主要選擇（zé）外圓磨床和平（píng）麵磨床來做一個簡要的說明。

 

（2）磨（mó）床的加工適用範圍（wéi）

 

A、外圓磨床、外圓（yuán）磨床（chuáng）主要是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外（wài）表麵和軸肩端麵。

 

因為其較好的加工適應性和加工精度，被廣泛的（de）應用於（yú）機（jī）械加工中的一（yī）些高精度零件的加（jiā）工，尤其是在（zài）這些零件的最後精加工（gōng）工序更是普（pǔ）遍使用，其不僅可以最大限度的（de）保證加工零件的幾何尺（chǐ）寸，同時也能夠實現較好的表麵光潔（jié）度要求，所以（yǐ）是機械加工工序中不（bú）可或缺的（de）設備之（zhī）一。

 

B、平麵磨床、其主（zhǔ）要（yào）是用於加工平麵、台階麵、側麵等零件表麵，在機械行業也是（shì）使用非常的廣泛。

 

尤其是在一些高精零件表麵的（de）加工（gōng）上，磨（mó）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（shǐ）用是大多數磨削操作者的必修課，甚至在一些設（shè）備裝配行業，平麵磨床的（de）使用也是裝配人員的標配技（jì）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：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度（dù）：0.32Ra/μm。

 

B、平麵磨床的加工精（jīng）度：

平行度：0.01/300mm；表麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加工精（jīng）度，我們也可以很清楚的看出，相比前麵的車床（chuáng）、銑床、刨床等加工設（shè）備而言，磨（mó）床更能實現較高的行為（wéi）公差精度和表麵粗糙（cāo）度，所以在很多零件的精加工工序，磨（mó）床被廣（guǎng）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（xíng）的加工設（shè）備（bèi），鏜（táng）床也屬（shǔ）於比較（jiào）小眾的一（yī）種加工設（shè）備（bèi），根據某機械加工（gōng）工藝師（shī）手冊的統計大（dà）概（gài）有23種左右。

 

從其（qí）大類上可分為以下幾種：深孔（kǒng）鏜床、坐標鏜床、立式（shì）鏜床、臥（wò）式（shì）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（chuáng）的（de）一些特點來做一個簡要的介紹與（yǔ）分析。

 

（2）鏜（táng）床的加工（gōng）適用（yòng）範圍

 

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

 

主要用於鏜削尺寸、形狀和（hé）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（háng）坐標測量、精密刻度和刻線等工作，具有非常廣泛而可靠的加（jiā）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，鏜床這種曾經孔係加工設備中的霸主，也（yě）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（bú）管是（shì）什麽設備的消亡或發展，對於機械（xiè）加工行業而言都是一種進步（bù），是技（jì）術的進步，也是工藝的（de）進步，更是我們國家製（zhì）造業的進步。

 

（3）鏜（táng）床的加工精度

 

坐標鏜床加工的孔徑精度一般為（wéi）IT6-7級，表麵粗糙度（dù）為（wéi）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（jiā）工鑄鐵類零件的時候，那叫一個髒啊，一個白麵小生走進去，一（yī）個張飛李逵蹦出來，有（yǒu）一種開完鏜床，麵目全（quán）非的感覺。

 

所以基於這麽一個（gè）加工（gōng）環（huán）節的現實（shí）原因（yīn），這種設備將（jiāng）來被取代的可（kě）能性也（yě）在增加（jiā），因為誰不在乎自己的顏值呢？盡快很（hěn）多人都沒有，但是我們（men）也（yě）需要裝著我們很有的樣子啊。

 

六、鑽床

 

（1）鑽床的類型

 

這是機械行業使用最廣泛的加工設備，但凡是個機械加工工廠（chǎng），基本上（shàng）都會擁（yōng）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（yì）師（shī）手冊的統計大概有（yǒu）38種左右。

 

按大類可以分為以下幾種：坐標鏜鑽床、深孔鑽（zuàn）床、搖（yáo）臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑（xǐ）鑽（zuàn）床、中心孔鑽床等，而我們在機械行業使用最為普遍的就（jiù）是搖臂鑽床，隻是我們機（jī）械加（jiā）工行業的標配，沒這個設備，你基本上是無法做這（zhè）個行業的，也正因為如此，我們接下來就重（chóng）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（duì）搖臂鑽來說明，對（duì）於這種機床，在（zài）這裏我隻有（yǒu）一句話，就是鑽各種（zhǒng）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，但是其有一個很大的毛病，那就是孔係位置精度不高，所以對一些孔係位（wèi）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。。。。。因為基本上沒有什麽加工精度可言，就是（shì）鑽個孔而已。

 

七、線切割（gē）

 

對於線切割這種加工設備（bèi），我因為接觸的（de）並不是很（hěn）多，所以沒有在這（zhè）方（fāng）麵有很多積累，也沒有去做很多的功課，所以（yǐ）在（zài）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，但是鑒於其低下的加工效率和（hé）激光機的大力發展，線（xiàn）切割這種加工（gōng）設備也逐漸遊走在被淘汰的行業邊緣。

 

其實我所在的（de）企（qǐ）業，就擁有大量的線切割設備，但是因為其實屬於下料工序，所以對這種設備的關注度並不高，給我的總體印象就是“髒、慢、煩”，很（hěn）多操作者（zhě）都不願意去操作這種設備。

 

尤其是隨著各種數控設備（bèi）的（de）大力應用（yòng）和自動化技術（shù）的逐漸成熟，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（lái）越小。