​機械加工（gōng）工藝（yì）師必懂的機床應用

　　

一（yī）個好的（de）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（yè）的各種加工設備的類型、加（jiā）工適用範圍、結構特點、加工精度等非常精確而充（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（tǐ）情況，對各種不同（tóng）的加工零件和加工工序進行合理的設備布局和安排，明白自己（jǐ）的加工優勢所在，也清楚自己的加工劣勢之處（chù），能夠很好的揚長避短來統籌公司（sī）的機（jī）械（xiè）加工工作。

 

現在，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（gè）大概的分（fèn）析和了解，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（xī）和明朗的定義，同時也可以（yǐ）從理（lǐ）論上去對各種加工設備進行一定的剖析，以便在今後的工作中能夠更好的結合實踐，從而進（jìn）一步指導我們的工作，助力我們（men）的工作（zuò）。

 

我們（men）的介（jiè）紹圍繞（rào）機械加工行業最通用（yòng）的車、銑、刨、磨（mó）、鏜、鑽、線切割等加工設備分次展開（kāi）來（lái）討論，並針對這些加（jiā）工設備（bèi）的類型、適用範圍、結構特點和加工精度做進（jìn）一步（bù）詳細的闡述，下麵（miàn）進入正題（tí）。

 

一、車床

 

（1）車床的類（lèi）型（xíng）

 

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

 

比較（jiào）典型的大類有：儀表車床、單軸自（zì）動車床、多軸自動或半自動車床、回輪或轉塔車床、曲軸及凸輪軸車床、立式車床（chuáng）、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（zhōng）又分為很多小型的分類（lèi），數量不一而足，而在我（wǒ）們機械行業（yè）比較常用的（de）是立式車床和臥式車床，幾乎有機械加工（gōng）的地方都可以看到這兩種車床的身影。

 

（2）車床的加工適用範（fàn）圍

 

我（wǒ）們主要選擇（zé）幾種典型的車床類型來（lái）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（yuán）錐麵、成形（xíng）回轉麵和（hé）環形槽、車削斷麵和各種螺紋、可以（yǐ）進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工。雖然普通的臥式車（chē）床的自動化程度較低（dī），加工過（guò）程（chéng）中的（de）輔助時間也較多（duō），但是因為其廣泛的（de）加工（gōng）範圍和良好的通用性能，該類型的機床在（zài）機械加工行（háng）業得到了廣泛的應用和普（pǔ）及，是我們機械行業對（duì）具典型代表性的加工設備之一，也是機械加工行業不可或缺的加工設備之一。

 

B、立式車床、適用於各種機架、殼（ké）體（tǐ）類零件的加（jiā）工，也（yě）適（shì）用於加工（gōng）各種零件的內、外圓柱麵、圓（yuán）錐麵（miàn）、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔（kǒng）等加工，借助於附加裝（zhuāng）置（zhì）還可以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑（xǐ）削和磨削等加工工序。

 

（3）車（chē）床的加工（gōng）精度

 

A、通常的臥式車床的機械加工精度如下：

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下：

圓度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平麵度0.03mm。

 

以（yǐ）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，很多車床設備根據生產廠家的具體要求和裝配的具體情況都有一定的上（shàng）下浮動量，但是無論這個浮動量是多大，其加工精度值一定是滿足國標對（duì）該類（lèi）設（shè）備的要求的，如果在購買該中設備的時候（hòu），其（qí）加工精度（dù）要求沒有達到國標的要求，采購方（fāng）有權拒絕驗收和付（fù）款。

 

二、銑床

 

（1）銑（xǐ）床的類型（xíng）

 

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。

 

比較典型的（de）大類有：儀表銑床（chuáng）、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑（xǐ）床、仿形銑床、立式升降（jiàng）台銑床、臥（wò）式升降台銑床、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（liàng）不一而足，而在我們機（jī）械行業比較常用的是立（lì）式加（jiā）工中心和龍（lóng）門加工中心，幾乎（hū）有機（jī）械（xiè）加（jiā）工的地方都可以看（kàn）到這兩種類型的銑床，我們也針對這兩（liǎng）種典型的銑床（chuáng）來做一（yī）個大概的介（jiè）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（de）差異，所（suǒ）以我們指針對目前最常用的立式加工中心（xīn）和龍門加工中心兩種典型銑床來做（zuò）一個加工範圍的介紹。

 

A、立（lì）式（shì）加工中心（如上（shàng）圖）

 

立（lì）式加工中心實際為帶刀庫的立（lì）式數控銑床，其主要特點是采用多刃回（huí）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的加工。

 

特（tè）別是隨（suí）著數控技（jì）術的應用，該類型機床（chuáng）的加工範圍也得到了很大的提升，除了能進行各種銑（xǐ）削操作外，還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋（wén）等複合加工，具有非常（cháng）寬（kuān）廣的實用性和普及意義。

 

B、龍門加工中心

 

和立式加工中（zhōng）心相（xiàng）比，龍門加工中心即為數控龍門銑（xǐ）床加刀庫的複合應用（yòng），在加（jiā）工範圍上，龍門加工中心幾乎具（jù）備普通立（lì）式加工中心的所有加工能力（lì）。

 

且在零件的外形尺（chǐ）寸上能夠適應更大型的工具的加工，同時在加（jiā）工效率和加工精度上也（yě）有非常大的優勢，尤（yóu）其是（shì）五軸聯動（dòng）型龍門加工中心的實（shí）際應用，其（qí）加工範圍也得到了極大的提升，為我國的製造業向高（gāo）精尖方向發（fā）展奠定了基礎（chǔ）。

 

（3）銑（xǐ）床的加工精度：

 

A、立式加工（gōng）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（cū）超度：2.5Ra/μm。

 

以上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量，但是無論這個浮動量是多大，其（qí）加工精度值一定（dìng）是滿足國標對該類（lèi）設備的要（yào）求（qiú）的，如果在購（gòu）買該中設備的時候，其加工精度要求沒有達到國標的要求，采購方有權拒絕驗收和付款（kuǎn）。

 

三、刨床

 

（1）刨床（chuáng）的類型

 

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

 

比較典型的類型（xíng）有：懸臂刨床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣（yuán）及模具刨床等，這些大類中又分為很多個（gè）小類型（xíng）的（de）刨床產品，而我（wǒ）們在機械（xiè）行（háng）業使用率最高，普（pǔ）及率最廣的應該屬牛頭刨（páo）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（páo）床的（de）加工適用範圍

 

刨床的刨削運（yùn）動主要是相對加工工件的周期往返直線運（yùn）動，其適（shì）用的刨削零（líng）件特征多為平麵、斜麵和凹（āo）凸麵的加工，也可以針對各種曲麵進行刨削。

 

但是因為其（qí）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（fǎn）回行程的刨（páo）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（lǜ）相對較為低下。

 

同時隨著其它各種加工設備的數控化和自動化方麵的極大技術提升，刨削加工方式已經處於逐漸（jiàn）被取代的邊緣，從（cóng）現（xiàn）在的很多設備升級（jí）走向來看，這種類型的加工機床並沒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構（gòu）和布（bù）局上，尤其是（shì）立式加工中（zhōng）心和龍門（mén）加工中心的大力發展，以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優勢，讓這種加工（gōng）效（xiào）率相對低下的設備處於了一（yī）種很尷尬的處境（jìng）。

 

（3）刨床的加工精度

 

刨削加工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度（dù）等級，特（tè）別是對一些大型機床的（de）長導軌麵的加工甚至可以代替磨削加工，這就是所謂的“以精（jīng）刨代替精磨”的加（jiā）工方式（shì）。

 

四、磨（mó）床

 

（1）磨床的類型

 

相對前麵幾種機型的加工設備，磨床的種類更是（shì）繁多（duō），根據某機械加工工藝（yì）師手冊（cè）的統計大概有194種之多。

 

從大類上分可以分為：儀表磨床、外圓磨床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃（rèn）磨床、平麵及端麵磨床（chuáng）、曲軸凸輪軸花（huā）鍵及軋輥磨床、工具磨床、超精機、內圓珩（héng）磨機（jī）、外（wài）圓及（jí）其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床（chuáng）。刀具刃磨（mó）及研磨機床、可轉位刀片磨削機床、研磨機、球軸承套圈溝磨（mó）床、滾子（zǐ）軸承（chéng）套圈滾道磨床、軸承套（tào）圈超精（jīng）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（sāi）環磨削機床、汽車拖拉（lā）機修磨機床等多個類型。

 

因（yīn）為磨床的分類和應該太過廣泛，而（ér）且很多磨床都是（shì）特定（dìng）行業的一些特定設備，所以我們指針對在機（jī）械行業具有普遍使用性的磨床來（lái）做一個（gè）基本的介紹（shào），在這篇文（wén）章中，我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個簡要的說明。

 

（2）磨床（chuáng）的加工適用範圍（wéi）

 

A、外圓磨床、外圓磨床主要是加（jiā）工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵（miàn）和軸肩端麵。

 

因（yīn）為其較好的加工（gōng）適應性（xìng）和加工精度，被廣泛（fàn）的應用於（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工序更是普遍使（shǐ）用，其不僅可以（yǐ）最大限度的保證加工（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（qiú），所以是機械加（jiā）工工序中不可或缺的設備之一。

 

B、平麵磨床（chuáng）、其主（zhǔ）要是用（yòng）於加工平麵、台階麵、側麵等零件表麵，在機械行業（yè）也是使用非常的廣泛。

 

尤其是在一些高精零件表麵的加工上，磨床幾乎是最後保（bǎo）證加工精度的不二選（xuǎn）擇，也正因（yīn）為如此，平麵磨床的使用是大多數磨削（xuē）操作者的必修課，甚至在（zài）一些設備裝配行業，平麵磨床的使用也是裝配人員的標配技能，因為裝配過程中的各種調整墊的磨削工作都依靠平麵磨床（chuáng）來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓（yuán）磨床的加工精度：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵（miàn）磨（mó）床的加工精度：

平行度：0.01/300mm；表麵粗糙（cāo）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（xiàng）比前麵的車床、銑（xǐ）床（chuáng）、刨床等（děng）加工設備而言，磨（mó）床更能（néng）實現較高的行為公差精度和表麵粗糙度（dù），所以在很多零件的精加（jiā）工工序，磨床被廣泛而普遍（biàn）的使（shǐ）用著。

 

五、鏜床

 

（1）鏜床的類型

 

相比（bǐ）前麵幾（jǐ）種類型的（de）加工設備，鏜床也屬於比較小眾的（de）一種加工設備，根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有23種左右。

 

從其（qí）大類上可分為以下幾種：深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜床、汽車拖拉機修理（lǐ）用鏜床等等，其（qí）中在我們機械行業最普遍也是最常（cháng）用的鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了，下（xià）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。

 

（2）鏜床的加工適用範圍

 

鏜床的類型多種（zhǒng）多樣，我們就坐標鏜床來做一個簡（jiǎn）要的（de）介紹，大家可以據此觸類旁通的去（qù）學習其它類型的鏜床知識，坐標鏜床是一種具有精密坐標定位裝置（zhì）的精密機床。

 

主（zhǔ）要（yào）用於鏜削（xuē）尺寸、形狀和位置精度要求高的孔係（xì），可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端（duān）麵、切槽、銑削麵等加工，還可以進行坐標測量、精密刻（kè）度和刻線等工作，具有非常廣泛而可靠的加工特（tè）性。

 

但（dàn）是隨著數控技術的大力發展，尤其是數控立（lì）式銑床（chuáng）和數控臥式銑床的大力發展（zhǎn），鏜床這（zhè）種曾經孔係加工設備中的霸（bà）主，也有逐漸被取代的危險，當（dāng）然其也有不可取代的客（kè）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是一種進步，是技術的進步，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一般為IT6-7級，表麵（miàn）粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。

但是鏜床加工有一個非（fēi）常不好的地方，特別是（shì）在（zài）加工鑄鐵類零件的時候，那叫一個髒啊，一個白麵小生走（zǒu）進去，一個張飛李逵蹦出來，有一種開完鏜床，麵目全（quán）非的感覺。

 

所以基於這麽一（yī）個加工（gōng）環節的現實原因（yīn），這種設備將來（lái）被取代的可能性也在增加，因為誰不（bú）在乎自己的（de）顏值（zhí）呢（ne）？盡（jìn）快很多人都沒有，但是我們（men）也需要裝著我們很有（yǒu）的樣子啊。

 

六、鑽床

 

（1）鑽床的類型（xíng）

 

這是機械行業使用（yòng）最廣泛的加工設（shè）備，但凡是個機械加工（gōng）工廠，基本上都會擁有一台，如果連這個加工設備都沒（méi）有，你都（dōu）不好意思說你是幹加工的，根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有38種左右。

 

按大類可以分為以下幾種：坐標鏜鑽床（chuáng）、深（shēn）孔鑽床（chuáng）、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（biàn）的就是搖臂鑽床，隻是我們機械加工行業的標配，沒這個（gè）設備，你基本上是無法做這個行業的，也正因為如此，我們接下來就重（chóng）點來介紹一下這（zhè）種鑽床。

 

（2）鑽（zuàn）床的（de）加（jiā）工適用範（fàn）圍

 

我們主要（yào）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，除了鑽（zuàn）孔還可以實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加（jiā）工工序，但是其有（yǒu）一個很大的毛病，那就是孔係位置精度不高，所以對一些孔（kǒng）係位置精度要求高的零（líng）件，我們通常不選擇鑽床來實現。

 

（3）鑽床的加工精度（dù）

 

略。。。。。因為基本上（shàng）沒有什麽（me）加工精（jīng）度可（kě）言，就是鑽個孔（kǒng）而已。

 

七、線切割

 

對於（yú）線切割這種加工設備，我（wǒ）因為接觸的並不是很多，所以沒有（yǒu）在這方麵有很多積累，也沒有去做（zuò）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（qí）獨特的存在價值。

 

特別是針對一些異形的（de）零件（jiàn）的下料和加（jiā）工，還是（shì）存在一些（xiē）相對優勢，但是鑒於其（qí）低下的加工效率和激光機的大力發展，線（xiàn）切割這種加工設備也（yě）逐漸遊（yóu）走在被淘汰的行業邊緣。

 

其實我（wǒ）所在的（de）企業（yè），就擁有大量的（de）線切割設備，但是因為其實屬於下料工序（xù），所以對這種設備的關注（zhù）度（dù）並不高，給（gěi）我的總體印象就是“髒、慢、煩”，很多操（cāo）作者（zhě）都不（bú）願（yuàn）意去操作這種設備。

 

尤其是隨著各種數控設備的大力（lì）應用和自動化技（jì）術（shù）的逐漸成熟，這種設備的優勢（shì）已經有點“蕩然無存（cún）”的感覺，當然其在一定時間和範圍內還將繼續存在（zài）這肯定是一種必然，但是我也相信，其（qí）存在的價值也會越來越小。