機械加工工藝師必（bì）懂的機床應用

　　

一個好（hǎo）的機械工藝工程（chéng）師，一定是一個好的加工設備應用工（gōng）程師，對機械行業的各種加工設備的類型、加工適用範圍、結構特（tè）點、加工（gōng）精度等（děng）非常精確而充（chōng）分的了解。

 

同時也可以實際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（jiàn）和加工工序進行合理的設備布（bù）局和安排（pái），明白自己的加工優（yōu）勢所在，也清楚自己的加工劣勢之處，能（néng）夠很好的揚長（zhǎng）避（bì）短來統籌公（gōng）司的機械加（jiā）工工（gōng）作。

 

現（xiàn）在，我（wǒ）們針對（duì）機械加工行業（yè）比較常用的幾種加工設（shè）備來做一個大概的分析和（hé）了解，讓我們（men）從感性上去（qù）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（yǐ）從理論上去對各種加工設備進行一定的剖析（xī），以便在今後的工（gōng）作中能夠更好的結合實踐，從而進一步指導我們的工作（zuò），助力我們的工作（zuò）。

 

我（wǒ）們（men）的介紹圍繞機（jī）械加工行業最通用的車、銑、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加工設備（bèi）分次（cì）展開來討論，並針對這些加工設備的類型、適（shì）用範圍、結構特點和加工精度做進一步詳（xiáng）細的闡述，下麵進入正題。

 

一（yī）、車床

 

（1）車床的類型

 

車床的類型非常多，根（gēn）據某機械加（jiā）工（gōng）工藝師手冊的（de）統計達77種之多。

 

比較典型的大類有：儀表車床、單（dān）軸自動車床、多軸自動或半自動車床、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（chuáng）、仿形（xíng）及多刀車、輪（lún）軸輥（gǔn）錠（dìng）及（jí）鏟齒車床等等，這其中又（yòu）分為很多小型的分類（lèi），數量不一而足，而在我們機械行（háng）業比較（jiào）常用的是立式車（chē）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）車床的加（jiā）工適用範圍

 

我們主要選擇幾種典型的車（chē）床類型來介紹加工（gōng）的使用範圍。

 

A、臥（wò）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（zhǒng）螺紋、可以進行鑽孔、擴孔（kǒng）、鉸（jiǎo）孔、攻螺紋、套螺紋和滾花（huā）等工序的加工。雖（suī）然（rán）普通的臥（wò）式車床的自動化（huà）程度較低，加（jiā）工過程（chéng）中的輔助時間也（yě）較多，但（dàn）是因為其廣泛的加工範圍和（hé）良好的通用（yòng）性能，該類型的機床（chuáng）在機械加工行業得到了廣泛的應用（yòng）和普及，是我們機械行業對具典型代表性的加工設備之一，也是機械加工行業不（bú）可（kě）或缺的加工設備之一。

 

B、立式車床、適用於各種機架、殼（ké）體類零件的加工，也適用（yòng）於加工各種零件的內、外圓柱麵、圓錐麵（miàn）、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴（kuò）、鉸孔等加工，借助（zhù）於（yú）附加裝置還可以實現車螺（luó）紋、車端（duān）麵、仿形（xíng）、銑削和磨削等加工工序。

 

（3）車床的加工精（jīng）度（dù）

 

A、通常的（de）臥式車床的機械加（jiā）工精度（dù）如下：

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（rú）下：

圓度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以上的加工（gōng）精度（dù）隻是一個相（xiàng）對參考值，並不代表所有車床都符合，很多車床設備根據生產廠家的具體要求（qiú）和裝配的具體情況都有一定的上下浮動（dòng）量，但是無論這個浮動量是（shì）多大，其加工精度值一定（dìng）是滿足國標對該類設備的要求的，如果（guǒ）在購（gòu）買該（gāi）中設備的（de）時候，其加工精度要（yào）求沒有達到國標的要（yào）求，采購（gòu）方有權拒絕（jué）驗收和付款。

 

二、銑（xǐ）床

 

（1）銑（xǐ）床的類型

 

銑（xǐ）床的類（lèi）型同樣繁雜多樣，根據某（mǒu）機械加（jiā）工工藝師手冊的統計達70餘種。

 

比較典型的大類有：儀（yí）表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形（xíng）銑（xǐ）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（fèn）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（mén）加工中心（xīn），幾乎有機械加工的地方都可以看（kàn）到這兩種（zhǒng）類型的銑床，我們也針對這兩種典型的銑床來做一個大概（gài）的（de）介（jiè）紹和分析。

 

（2）銑床的加工適（shì）用範圍

 

因為銑床有太多的種類和結構，而且（qiě）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（shì）加工中心和龍門加（jiā）工中心兩（liǎng）種典型（xíng）銑（xǐ）床來做一個加（jiā）工範圍（wéi）的介紹。

 

A、立式加工中（zhōng）心（如上圖）

 

立式加工中心實際為帶刀庫的立式數（shù）控銑床，其（qí）主要（yào）特（tè）點是（shì）采用多（duō）刃回轉刀具進行切削加工，可以進行平麵、溝槽、分齒零件、螺旋形表麵及各種曲麵（miàn）的加工。

 

特別是隨著數控技術的應用，該類型機床（chuáng）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（kě）以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工，具有非（fēi）常寬廣的（de）實用性和普（pǔ）及（jí）意義。

 

B、龍門加工中心

 

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

 

且在零件的外形尺寸（cùn）上能夠（gòu）適應更（gèng）大型的工具的加工，同（tóng）時在加工效率和加工（gōng）精度（dù）上也有非常大的優勢，尤其是（shì）五（wǔ）軸聯動型龍門加工中心的（de）實（shí）際應用，其加工範圍也（yě）得到了極大的（de）提升，為（wéi）我國的（de）製（zhì）造業向高精尖方向發展奠（diàn）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（miàn）度：0.025/300mm；粗超（chāo）度：2.5Ra/μm。

 

以上的加工精度隻是（shì）一個相對（duì）參考值，並不代表所有銑床都符合，很多銑床設（shè）備根（gēn）據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（fú）動量，但是無（wú）論這（zhè）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，如果（guǒ）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（fāng）有權拒絕驗收和付（fù）款。

 

三、刨床

 

（1）刨床的類型

 

相（xiàng）對車床和銑床而言，刨床的種類要少很多，同樣根據機（jī）械加（jiā）工工藝師手冊的統計大（dà）概有21種左右。

 

比較典型的類型有：懸（xuán）臂刨床、龍（lóng）門刨床、牛頭刨床、邊（biān）緣及（jí）模具刨床（chuáng）等（děng），這些大類中又分（fèn）為很多個小類型的刨床產（chǎn）品，而我們在機械行業使用率最高，普及率最廣的應該屬牛頭刨床和龍門刨床，如上圖所示，我們下麵也就針對這兩種典型的刨床來做（zuò）一個基本的分析和介紹。

 

（2）刨床的（de）加工（gōng）適用範圍

 

刨床的刨削運動主要是相對加工工件的周期往返（fǎn）直（zhí）線運動，其適用（yòng）的刨削零（líng）件特征多為平麵、斜麵和凹凸麵的加工，也可以（yǐ）針對各種曲麵進行刨削。

 

但是因為其本身的加工特（tè）點的局限性，加工刨削的（de）速度並不太高，而且返回行程的刨刀（dāo）並（bìng）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下。

 

同時（shí）隨著其它各種（zhǒng）加工設（shè）備的數控化（huà）和自（zì）動化方（fāng）麵的極大技術提升，刨削加工方式已經處（chù）於逐漸被取代的邊緣，從現（xiàn）在的很多（duō）設備升級（jí）走向來看，這種（zhǒng）類型的加工機床並沒有得到一個很大（dà）的升級（jí）創新，很大程度（dù）還是停留在原（yuán）來（lái）的結構（gòu）和布（bù）局上，尤（yóu）其（qí）是立式加工中心和龍門加工中心的大力發展，以及加工刀具的不斷創（chuàng）新（xīn），更是在加工範圍方（fāng）麵極大的取代了刨床的加工優勢，讓這種（zhǒng）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（páo）削加工精度（dù）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甚至可（kě）以代替磨削（xuē）加工（gōng），這就（jiù）是（shì）所謂的“以精刨代替精磨”的加工方式。

 

四、磨床

 

（1）磨床（chuáng）的類型（xíng）

 

相對（duì）前麵幾種機型的加工設備，磨（mó）床的（de）種（zhǒng）類更是（shì）繁多，根據某機械加工工藝師手（shǒu）冊的統計（jì）大概有（yǒu）194種之多。

 

從大類上分可以分為（wéi）：儀表磨床、外圓磨（mó）床、內圓磨（mó）床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花（huā）鍵及軋輥磨床、工具（jù）磨床、超精機、內圓珩（héng）磨機、外圓及其他珩磨機（jī）、拋光機、砂帶拋光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削機（jī）床、研磨機、球軸承套圈溝磨床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸（zhóu）承套圈超精機、葉片磨削機床、滾子（zǐ）加工機床、鋼球加工機床、氣門活塞（sāi）及活塞環磨削機床、汽車拖拉機（jī）修磨機床等多（duō）個（gè）類型。

 

因為磨床的分類和應該太（tài）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（shǐ）用性（xìng）的磨床來做一個基本的介（jiè）紹，在這篇文章中，我們（men）主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個（gè）簡（jiǎn）要的說明。

 

（2）磨床的加工適用（yòng）範圍

 

A、外圓磨床、外圓磨床主（zhǔ）要是（shì）加（jiā）工圓柱麵、圓錐（zhuī）麵或其他回轉體的外表麵和軸肩端麵。

 

因為其較好的加工（gōng）適應性和加工精度，被廣泛的應（yīng）用於機械加工中（zhōng）的一些高精（jīng）度零件的加工，尤其是在這些零（líng）件的最後精加（jiā）工工序更是普遍使用，其不僅可以最（zuì）大限度的保證加工零件的幾（jǐ）何尺寸，同時（shí）也能夠實現（xiàn）較好的表麵光潔（jié）度要求，所以是機械（xiè）加工工序中不可或缺的設（shè）備之一。

 

B、平（píng）麵（miàn）磨（mó）床、其主要是用於加工平麵、台階麵、側麵等零件表麵，在機械行業也是使用（yòng）非常的（de）廣泛。

 

尤其是在一些高精零件表（biǎo）麵的加工上，磨床幾乎是最後（hòu）保證加工精度（dù）的（de）不（bú）二選擇，也正因為（wéi）如此，平麵磨床的使用是大多數磨削操作者的（de）必修課，甚至在一些（xiē）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（wéi）裝配（pèi）過程中的各種調整墊的磨削（xuē）工作都依靠平麵磨床（chuáng）來完成。

 

（3）磨床的加工精度（dù）

 

A、外（wài）圓磨床（chuáng）的加工精度：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗（cū）糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平（píng）麵磨床的加工精度：

平行（háng）度：0.01/300mm；表麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加（jiā）工精度，我（wǒ）們也可以很清楚的看出，相比前麵的車床、銑床、刨床等加工設備而言，磨床更能實現較高的行為公差精度和表麵粗糙度，所（suǒ）以在很多零件的精加工工（gōng）序，磨床被廣泛而普遍的使用著。

 

五、鏜（táng）床

 

（1）鏜床的類型

 

相比前麵幾種類型的加（jiā）工設備，鏜床也屬於比較（jiào）小眾的一（yī）種加工設（shè）備，根據某機械加工工藝（yì）師手冊的統計大概有23種左右。

 

從（cóng）其大類上可分（fèn）為以下幾種：深孔鏜床、坐（zuò）標鏜床、立式鏜床、臥式銑鏜（táng）床（chuáng）、精鏜床、汽車拖拉機修理（lǐ）用（yòng）鏜床等等，其中在（zài）我們機（jī）械（xiè）行業最普遍也是最常（cháng）用的鏜床應該飛（fēi）坐標鏜床莫屬了，下麵（miàn）我們也就坐標鏜床的一些特點（diǎn）來做一（yī）個簡要的介紹與分析。

 

（2）鏜床的（de）加工（gōng）適用範圍

 

鏜床的類型多種多樣，我們就坐標鏜床（chuáng）來做一（yī）個簡要（yào）的介紹，大家可以據此觸類旁通的去學習其它類（lèi）型的鏜床知識（shí），坐標鏜床是（shì）一種具（jù）有精密坐標定位裝置的精密（mì）機床。

 

主要用於鏜削尺寸、形狀和位置精度要求高的孔係，可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削麵等（děng）加工，還可以（yǐ）進行坐標測量、精密刻度和（hé）刻線（xiàn）等工作（zuò），具有非常廣泛而可靠的加工特性。

 

但是隨（suí）著（zhe）數控技術的大（dà）力發展，尤其是數控立式銑（xǐ）床和數控臥式銑（xǐ）床的（de）大力發展，鏜床這（zhè）種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（yǒu）不可取代的客觀一麵，但是（shì）不管是什麽設備的消亡或發展，對於機械加（jiā）工行（háng）業而（ér）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（de）進步。

 

（3）鏜床的（de）加（jiā）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0.4-0.8Ra/μm。

但是鏜床加工（gōng）有一個非常不好的地方（fāng），特（tè）別是在加工鑄鐵類零件的時候，那叫一（yī）個（gè）髒啊，一個白麵小生走進去，一個（gè）張飛李（lǐ）逵蹦出來，有一種開完鏜（táng）床，麵目全非的（de）感覺。

 

所（suǒ）以基於這麽一個加工環節的現實原因，這（zhè）種設備將來被取代的可能性也（yě）在增加，因為誰不（bú）在乎自己（jǐ）的（de）顏值呢？盡快很多人都（dōu）沒有，但是我們也需要裝著我們很有的（de）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設（shè）備，但凡（fán）是個機械加（jiā）工工廠，基本上都會擁（yōng）有一（yī）台，如果連這個（gè）加（jiā）工設備都沒有，你都不好意思說你是幹（gàn）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（kě）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，而我們在機械行業使用最為普遍的就是搖臂鑽床，隻是我們機械（xiè）加工行業的標配，沒這個設備（bèi），你基本上（shàng）是無法做這個行業的，也（yě）正因為如此，我們（men）接下來就重點來介紹一下這（zhè）種鑽床。

 

（2）鑽床的加工適用範圍

 

我們（men）主（zhǔ）要正對搖臂鑽來說明，對於這種機床，在這裏我隻有一句話，就是鑽各種類型的孔，除了（le）鑽孔（kǒng）還可以實現擴孔、鉸孔（kǒng）、鍯孔、攻螺紋等（děng）加工工序，但是其有一個很大的毛病，那就是孔係（xì）位置精度不（bú）高，所以對一（yī）些孔係位置精度要求高的零件，我們通常不選擇鑽床來實（shí）現。

 

（3）鑽床的加工精度

 

略。。。。。因為基本上沒有什麽加（jiā）工精度可言，就（jiù）是鑽個孔而已。

 

七、線（xiàn）切割（gē）

 

對於線切割（gē）這種加工設備（bèi），我因為接觸的並不是很多，所以（yǐ）沒有在這方麵有（yǒu）很多積累，也沒有去做很（hěn）多的功課，所以在機械行（háng）業的使用廣度（dù）上有所局限，但是其（qí）也有其獨特的存在價（jià）值。

 

特別是針對一些異形的零件的下料和（hé）加工，還是存在一些相對優勢，但是鑒於其低下的加工（gōng）效（xiào）率和（hé）激光機的大力發展，線切割這種加工設備也逐漸遊走在被淘汰的行業邊（biān）緣。

 

其實我所在的企業，就擁有大量的線切（qiē）割設備，但是因為其（qí）實屬於下料工序（xù），所以對這種設備的關注度並不（bú）高，給我的總體印象就是“髒、慢、煩”，很多操（cāo）作者都不願意去操作這種設備。

 

尤其是隨（suí）著各種數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（yōu）勢已經有點“蕩然無存”的感覺，當然其在（zài）一定（dìng）時間（jiān）和範圍內還將繼續（xù）存在這肯定是一種必然，但是我也相信，其存在的價值也（yě）會（huì）越來越小。