一個好的機械工(gōng)藝工(gōng)程師,一定是一個好的加工設備應用(yòng)工(gōng)程師,對機械行業的各種加工設備的類型、加(jiā)工適用範圍、結構特點、加工(gōng)精度等(děng)非常精確而充分的了解。
同時也可以實際的結合自(zì)己所在公司的設備具(jù)體情況,對各種不同(tóng)的加工零件和加工工序進行(háng)合理的設備布局(jú)和安排,明白自己的加工優(yōu)勢所在,也清楚自(zì)己的(de)加工劣勢之處,能夠很好的揚(yáng)長避短來統籌公(gōng)司的機械加工工作。
現在,我們針對機械加工行業比較常用的幾(jǐ)種加工設備來做一個大(dà)概的分析和了解,讓我們從(cóng)感性上去對這個行業的(de)加工設備有一個(gè)相(xiàng)對清晰和明朗的定義,同時也可以從理論上去對各種加工設備進行一定(dìng)的剖析,以便在(zài)今後的工作中能夠更(gèng)好的結合實踐,從(cóng)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(rào)機械加工行業最通用(yòng)的(de)車、銑(xǐ)、刨、磨(mó)、鏜、鑽、線切割等加工設備分次展開(kāi)來(lái)討論,並針對這些(xiē)加工(gōng)設備的類型、適用範圍、結構特點和加工(gōng)精度做進一步(bù)詳細的闡述,下麵進入正題。
一(yī)、車床
(1)車床的類型
車床的類型非常多,根據某機(jī)械加工工藝師手冊的統計達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(dòng)或半(bàn)自動(dòng)車床、回輪或轉塔(tǎ)車床、曲軸及凸輪(lún)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(chē)床等等,這其(qí)中又分為(wéi)很多小型的分類,數量不(bú)一(yī)而足,而在(zài)我們機(jī)械行業比較常(cháng)用的是立式車床和臥式(shì)車床,幾乎有機械加工的地(dì)方都可以看(kàn)到這兩種車床的(de)身(shēn)影。
(2)車床(chuáng)的加工適用範圍
我們主要選擇幾種典(diǎn)型的車床類型(xíng)來介紹加工的使用範圍。
A、臥式車床、可適(shì)用於車削內外圓柱麵(miàn)、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽(cáo)、車削斷麵和各種螺紋、可以進行(háng)鑽孔、擴孔、鉸(jiǎo)孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序(xù)的加工。雖然普通的(de)臥式車床的自動化程度較(jiào)低,加工過程中(zhōng)的(de)輔助時間也較多,但是因為其(qí)廣泛的加工範圍(wéi)和良好的通用性能,該類型的機床在機械加工行業(yè)得到了廣泛的應用和(hé)普及,是(shì)我們(men)機械行(háng)業對具典型代表性的加工設備之一,也(yě)是機械加工行業不可或缺的加工設備之一。
B、立式車床、適(shì)用於各種機架、殼體類零件的加工,也適用(yòng)於加(jiā)工各種(zhǒng)零件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及鑽(zuàn)、擴、鉸孔等加工,借助於附加裝置還可以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨(mó)削等加工工(gōng)序。
(3)車床(chuáng)的加工精度
A、通(tōng)常的臥式車(chē)床的機械加工精度如下:
圓(yuán)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(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個相(xiàng)對參考值,並不代表所(suǒ)有車床都符(fú)合,很多車床設備根據生產廠(chǎng)家的具體要求和裝配的具體情況都有一定的上下浮動量,但是無論這個浮動(dòng)量是多大,其加(jiā)工精度值一定是滿足國標對該類設備(bèi)的要求(qiú)的,如果在購買該中設備的時候(hòu),其加工精度要求沒有達到國標的(de)要求,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(yì)師手冊的統計達70餘種。
比較典型(xíng)的大(dà)類有:儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑(xǐ)床、平麵銑床、仿形銑床、立式(shì)升降台銑床、臥式升降台銑床、床身銑床、工具銑(xǐ)床等,這其中又分為很(hěn)多小型的分類(lèi),數量不一而足,而在我們機械行業(yè)比較常用的(de)是立式加(jiā)工中心和龍門加工中心(xīn),幾乎(hū)有機械加工的地方(fāng)都(dōu)可以看到這兩種類型的銑床,我們也針對這(zhè)兩種典型的銑床來做一個大概的介(jiè)紹和分析。
(2)銑(xǐ)床的加工適(shì)用範圍
因為銑床有太多(duō)的種類和結構,而且適用的廣泛度也有很大的差異,所以我們(men)指針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(chuáng)來做一個加工範圍的介紹。
A、立式加工中心(如上圖)
立式加工中心實際為帶刀庫的立式數控銑(xǐ)床,其主(zhǔ)要特點是采用多刃回轉刀具進行切削加工,可以進行平麵、溝槽、分(fèn)齒零件、螺旋形表麵及各種曲麵(miàn)的加工。
特別是隨著(zhe)數控技術的應用(yòng),該類型(xíng)機床的加(jiā)工範圍也得(dé)到了很大的提升,除了能進行各種銑(xǐ)削操作外,還可以對(duì)工件進行鑽、鏜、鉸(jiǎo)和攻螺紋(wén)等複合加工,具有非常寬廣的實用性和(hé)普及意義(yì)。
B、龍門加工中心
和立式加工中心相比,龍門加工中心即為數控龍(lóng)門銑床加刀庫的複(fù)合應用,在加工範圍上,龍(lóng)門加工中心幾乎具備普通立式(shì)加(jiā)工中心的所(suǒ)有(yǒu)加工能力。
且在(zài)零(líng)件的外形尺寸上(shàng)能夠適應更大型的(de)工具的加工,同時在加工效率和加工(gōng)精度上也有非(fēi)常大的優勢,尤其是五軸聯動(dòng)型龍門加工中心的實(shí)際應用,其加工範圍也得到了極大的提升,為我國的製造(zào)業向高精尖方向發展奠定了基礎。
(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、龍門加工中心:
平麵度:0.025/300mm;粗超度:2.5Ra/μm。
以上的(de)加工精度隻是一個相對參考值,並不代表所(suǒ)有銑床都符(fú)合,很多銑床設備根據生產廠家的具體要求和裝配的具體情況(kuàng)都有(yǒu)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(shè)備的要求的,如果在購買該中設備的時候(hòu),其加工精度要求沒有達(dá)到國標的要求,采購方有權拒絕驗收和付款(kuǎn)。
三、刨床
(1)刨床的類型
相對車床和銑床而言,刨床的種類要少很多,同樣根據機械加工工藝師手冊的統計大概有21種左右。
比較(jiào)典型的類型(xíng)有:懸臂刨床、龍門(mén)刨床、牛(niú)頭(tóu)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(lǜ)最高,普及率最廣的應該屬牛頭刨(páo)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(de)刨床來做一個基本的(de)分析和介紹。
(2)刨床(chuáng)的加工適用(yòng)範圍
刨床的刨削運動主要是相對加工工件的周期往(wǎng)返直線運(yùn)動,其適用的刨削(xuē)零件(jiàn)特征多為(wéi)平(píng)麵、斜麵和凹凸麵(miàn)的加工,也可以針對各種曲麵進行(háng)刨削。
但是因為其本身的加工特點的局限性,加工刨削的速度並不太高,而且返回行(háng)程的刨刀並不參與零件加工切削,所(suǒ)以造成了空行程(chéng)損失,也因此加工效率(lǜ)相對較為低(dī)下。
同時隨著(zhe)其它各種加工設(shè)備的數(shù)控(kòng)化和自(zì)動化方(fāng)麵的極大技術(shù)提(tí)升(shēng),刨削加(jiā)工方式已經處於逐漸(jiàn)被取代的邊緣(yuán),從現在的很多設備升級走向來看,這種類型的加(jiā)工機床並沒(méi)有得(dé)到一個很大的(de)升級創新,很大程度還是(shì)停留在原來的結構和布局(jú)上,尤其是立式加工中心和龍(lóng)門加工中心的大力發展,以及(jí)加工刀(dāo)具的不斷創新,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(zhè)種加工效(xiào)率相對低下的設備處於了(le)一種很(hěn)尷尬的處境。
(3)刨(páo)床的加工精度
刨(páo)削加工(gōng)精度普遍能夠(gòu)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(gōng)甚至可以代替磨(mó)削(xuē)加工,這就是所謂(wèi)的“以精刨代替精磨”的加工方式(shì)。
四(sì)、磨床
(1)磨床的類型
相對(duì)前麵幾種機型的加工設備,磨床的種類更是(shì)繁多,根據某機械加工工藝師手(shǒu)冊的統計大概有194種之多。
從(cóng)大類上分可以分為:儀(yí)表磨床、外圓磨床、內圓磨床(chuáng)、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋輥磨(mó)床、工具(jù)磨床、超(chāo)精機、內圓珩磨機、外圓及其他珩磨機(jī)、拋光機、砂帶拋光及磨(mó)削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削機床、研磨機、球軸(zhóu)承套(tào)圈溝磨床、滾子軸(zhóu)承套圈滾道(dào)磨床、軸承套圈超精機、葉(yè)片(piàn)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(xuē)機床、汽車拖(tuō)拉機修磨機床等多個類型。
因為磨(mó)床(chuáng)的分類和應該太過(guò)廣泛,而且很多(duō)磨床(chuáng)都是特定(dìng)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做一個基本(běn)的介紹,在這篇文章中,我們主要選擇外圓磨床和平麵磨(mó)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、外圓磨床主要是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體(tǐ)的外表麵和軸肩端麵。
因為其較好的(de)加工適應性和加工精度(dù),被廣泛(fàn)的應用於機械(xiè)加工中的一些高精度(dù)零件的加工,尤其是(shì)在這些零件(jiàn)的最後精加(jiā)工工序更是(shì)普遍(biàn)使用,其不僅可以(yǐ)最大限度的保證加工零件的幾何尺寸,同時也能夠實現較好的表麵光潔度要求,所以是機械(xiè)加工(gōng)工序中不可或缺(quē)的設備之一。
B、平麵磨床、其主要是用於加(jiā)工平麵、台階麵、側麵等零件表(biǎo)麵,在機械行業也是使用非常的廣泛。
尤其是在一些高(gāo)精零(líng)件表麵的加工上,磨床(chuáng)幾乎是最後保證加工(gōng)精度的不二(èr)選擇,也正因為如此,平麵(miàn)磨(mó)床的使用是大多數磨削操作者的必修課,甚(shèn)至在一些(xiē)設(shè)備裝配行業,平麵磨床的使用也是裝配人員的(de)標配技(jì)能,因為裝配過(guò)程中的各種調整墊的磨削(xuē)工作都依靠平(píng)麵磨床(chuáng)來完成。
(3)磨床的加工精度
A、外圓磨床的加(jiā)工精度:
圓度和圓柱度:0.003mm;表麵粗糙度:0.32Ra/μm。
B、平麵磨床的加工精(jīng)度:
平(píng)行度:0.01/300mm;表麵粗糙(cāo)度:0.8Ra/μm。
從以上的加工精度,我們也可以很清楚的看(kàn)出,相比前麵的車床、銑床、刨床(chuáng)等加工設(shè)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(yǐ)在很(hěn)多零件的精加工工序,磨床被廣泛而普遍的使用著。
五、鏜床
(1)鏜床的類(lèi)型
相比前麵(miàn)幾種類型的加工(gōng)設備,鏜床也屬於比較小眾的一種(zhǒng)加(jiā)工設備,根據某機械加工工藝師手冊的統計大概(gài)有23種左右。
從其大類上可分為以下幾種:深孔鏜床、坐標鏜(táng)床、立式鏜床、臥式(shì)銑鏜床、精鏜床、汽車(chē)拖拉機修理用鏜床等等,其中在我們機械行業最普遍也(yě)是最常用的鏜床應(yīng)該(gāi)飛坐標鏜床莫屬了,下麵我們也就(jiù)坐標鏜床(chuáng)的一些特點來做一個(gè)簡要的介紹與分析。
(2)鏜床的加工適用範(fàn)圍
鏜床的類型多種多樣,我們就坐標鏜床來做一個簡要(yào)的介紹,大家可以據此觸類旁通的去學習其它類型的鏜床(chuáng)知識,坐標鏜床是一種具有精密(mì)坐標定(dìng)位(wèi)裝置的(de)精密機床。
主要用於鏜削尺寸、形狀和位置精(jīng)度要求高的孔係,可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵(miàn)、切槽、銑削麵(miàn)等加工,還可以進行坐標測量、精密刻度和(hé)刻線等工作(zuò),具有非常廣泛而可靠的加工特(tè)性。
但是隨著數(shù)控技術的大力發展,尤其是數控立式銑床和數控臥式銑床(chuáng)的大力發展,鏜床這種曾經孔係加工設備中的霸主,也有逐(zhú)漸被取代的危險,當然其(qí)也(yě)有不可取代的客觀一麵,但(dàn)是不管是什麽設備的消亡(wáng)或發展,對於機(jī)械加(jiā)工(gōng)行業而言都是(shì)一種進步,是技(jì)術的進步,也是工藝的進步(bù),更是我們國家製造業的進步。
(3)鏜床的加工精(jīng)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。
但是鏜床加工有(yǒu)一個非常不好的地方,特別(bié)是在加工鑄鐵類零(líng)件的時候,那叫一個髒啊,一個(gè)白麵小生走進去,一個張(zhāng)飛李逵蹦出來,有一種開完鏜床,麵目(mù)全非的感覺。
所以基於這麽一個加工環節的現實原因,這種設備將來被取代的可能(néng)性也在增加,因為誰不在乎自己的顏值呢?盡快很多人(rén)都沒有,但是我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(yè)使用最廣泛的加(jiā)工設備,但凡是個機械加工工廠,基本上都會擁有一台(tái),如果連這個(gè)加工設備都沒有,你都不好意(yì)思說你是幹加(jiā)工的,根據某機械加工工藝師手冊(cè)的(de)統計大概有38種左右(yòu)。
按大類可以分為以下幾種:坐(zuò)標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽(zuàn)床(chuáng)、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(xiè)行業使用最為普遍的就是搖臂鑽床,隻是(shì)我們機械加工行業的標配,沒這個設備,你基本上是無法做(zuò)這個(gè)行業的,也正因為如此,我們接下來就重點來介紹一下這種(zhǒng)鑽床。
(2)鑽床的加工適用範(fàn)圍
我們主要正對搖臂(bì)鑽來說明,對於這種(zhǒng)機床,在這裏我隻有一句話,就是鑽各種類型的孔,除了鑽孔還可以實(shí)現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加(jiā)工工序,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求高(gāo)的零件,我們通常不選擇鑽床(chuáng)來實現。
(3)鑽(zuàn)床的加工精度
略。。。。。因為基本上沒有(yǒu)什麽(me)加(jiā)工精度可言,就是鑽(zuàn)個孔而已。
七、線切割
對於線切(qiē)割這種加工設備,我因為接觸的(de)並不(bú)是很多,所以沒有在這方麵(miàn)有很多積累,也沒有去做很多(duō)的(de)功課,所以在機械行業的使(shǐ)用廣度(dù)上有所局限,但(dàn)是其也有(yǒu)其獨特的存在價值。
特(tè)別是針對一些異形(xíng)的零件的(de)下料和加工,還是(shì)存在一些相對優勢,但是鑒於其低下的加工效率和激光機的大力發展,線切割這種加工設備也逐漸遊走在被淘汰的行業(yè)邊緣。
其實我(wǒ)所(suǒ)在的企業,就擁(yōng)有(yǒu)大量的線切割設備,但是因(yīn)為(wéi)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)多操作者都不願意去操作這種設備。
尤其是隨著各種(zhǒng)數控設備的大(dà)力應用和自動化技術(shù)的逐漸成熟,這(zhè)種設備的優勢已經有點“蕩然無存”的感覺,當然其(qí)在一定時間和範圍內還將繼續存(cún)在這肯定是一種必然,但是我也相信(xìn),其存在的價值也(yě)會越來越小。