機械加工工藝師必（bì）懂的機床應用

　　

一個好的機械工（gōng）藝工程師，一定是一個好的加工設備應用工程（chéng）師，對機械（xiè）行業（yè）的各種加工設備的類（lèi）型、加工適用範圍、結構（gòu）特點、加工精度等非常精確而充分（fèn）的了解。

 

同（tóng）時（shí）也可以實際（jì）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和加工工序進行合理的設備布局和安（ān）排，明白自己的加工優勢所在，也清楚自己的加（jiā）工劣（liè）勢之處，能夠很好的揚長避短來統籌公司的機械加工工作。

 

現在，我們針對（duì）機械（xiè）加（jiā）工行業比較常用的幾種加工設備來（lái）做一（yī）個大概的（de）分析和了解，讓我們從感性上去對（duì）這個行業（yè）的（de）加工設備（bèi）有（yǒu）一個相對清晰和明（míng）朗的（de）定義，同時（shí）也可以從（cóng）理論（lùn）上去對各種（zhǒng）加工設備進行一定的剖析，以（yǐ）便在今（jīn）後的工作中能（néng）夠更好的結合實踐，從而進一步指導我們（men）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、線切（qiē）割等加工設備分次展開（kāi）來討論，並針對這些加工（gōng）設備的類型、適用範圍（wéi）、結（jié）構特（tè）點和（hé）加工精度做進一步詳細的闡述，下麵進入正題。

 

一、車床

 

（1）車床的類型

 

車床（chuáng）的類型非常多，根據某（mǒu）機械加工工（gōng）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、單軸自動車床、多軸（zhóu）自動或半自動車床、回輪或轉塔車床、曲軸及凸（tū）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（zhōng）又分為很多小型的分類，數量不一而足，而在我們機械行業比較常用的是立式車床和臥式車床，幾乎（hū）有機械加工的地方都可以看到這兩種車（chē）床的身影。

 

（2）車（chē）床的加工適用範圍

 

我們主要選擇幾種典型的車床類型來介紹加工的（de）使用範圍。

 

A、臥式車床、可適用於車削內（nèi）外圓柱（zhù）麵、圓錐（zhuī）麵、成形回轉（zhuǎn）麵和環形槽、車削斷（duàn）麵和各種螺（luó）紋、可以進行鑽孔、擴孔（kǒng）、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花（huā）等工序的（de）加工。雖然普（pǔ）通的臥式車床的自動化程度較低，加工（gōng）過程中的輔助時間也較多，但是因為（wéi）其廣泛（fàn）的加工範圍和良好的通用性能，該類型的機床在機械加工行業得（dé）到了廣泛的應（yīng）用和普及，是我（wǒ）們機械（xiè）行業對（duì）具（jù）典型（xíng）代表（biǎo）性的加工設備之一，也是機械加工行業不可或缺的（de）加工設備之一。

 

B、立式車床、適用於各（gè）種機架、殼體類零件的加工，也適用於加工各種（zhǒng）零件的（de）內（nèi）、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔（kǒng）等加工，借助於附加裝置還可以實現車螺紋、車端（duān）麵、仿形、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（gōng）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（jī）械加工精（jīng）度如下（xià）：

圓度：0.02mm；圓柱度：0.01mm；平麵度（dù）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，很多車床設備根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（shàng）下浮動量，但（dàn）是無論這個浮動量（liàng）是多大，其加（jiā）工精度值一定是滿足國標對該類設備的（de）要求的，如果在購買該中設備的時候（hòu），其加工（gōng）精度要求沒有達到國標的要求，采購（gòu）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（xiè）加工工藝師手冊的統計達70餘種。

 

比較（jiào）典型（xíng）的大類有：儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式升降台銑床、床身銑床、工具銑（xǐ）床等，這其中（zhōng）又分為很多小（xiǎo）型的分類，數量不（bú）一而足，而在我們機械行（háng）業比（bǐ）較常用的是立式加工中心和龍門加工中心（xīn），幾乎有（yǒu）機械加工的地方（fāng）都可以看到這兩種類型的銑床，我（wǒ）們也針對這兩種典型的銑床來做一個大概的（de）介紹（shào）和分析。

 

（2）銑床的加（jiā）工適用範圍

 

因為銑床有太多的種（zhǒng）類和結構，而且適用的廣泛度也有很大（dà）的差異，所以我們指針對目（mù）前最常用的立式加（jiā）工中心和龍門加工中（zhōng）心（xīn）兩種（zhǒng）典型銑床來做一個加工範圍（wéi）的介紹。

 

A、立式加工中心（如（rú）上圖）

 

立式加（jiā）工中心（xīn）實際為帶刀庫（kù）的（de）立式數控銑（xǐ）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（biǎo）麵及各種曲麵的加工。

 

特（tè）別是隨著數控技術的應用，該類型（xíng）機床的加（jiā）工範圍也得到了很大的提升，除了能進行各種銑削操作外，還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋（wén）等複合（hé）加工，具有非常寬（kuān）廣的（de）實用性和普及（jí）意義。

 

B、龍門加工中心

 

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的複合應用，在加工範圍上，龍門加工中心幾乎具備普通立（lì）式加工中心的所有加（jiā）工能力。

 

且在（zài）零件的外（wài）形尺寸上能夠適應更大型的工具（jù）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）動型龍門加工中心（xīn）的實際應（yīng）用，其（qí）加工範圍（wéi）也（yě）得到了極大的提升，為我國的製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、立式加工中心：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：1.6Ra/μm。

B、龍門加工中心（xīn）：

平麵度：0.025/300mm；粗超度（dù）：2.5Ra/μm。

 

以上的（de）加工精度隻是一個相對參考值，並不代（dài）表所有銑床都符合，很多銑床設備根據生產廠家（jiā）的（de）具體（tǐ）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（gè）浮動量是多大，其加工精度值一定是（shì）滿足國標（biāo）對該類設備的要求（qiú）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（biāo）的要求，采購方有權拒絕驗（yàn）收和付款。

 

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（duō），同樣根據機械加（jiā）工工藝師（shī）手冊的統計大（dà）概有21種左右。

 

比較典型的類型有（yǒu）：懸臂刨（páo）床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣（yuán）及模具刨床（chuáng）等，這些大類中又分為很多個小類型的（de）刨床產品，而我們（men）在機械行業使用率最高，普及率最（zuì）廣的應（yīng）該屬牛頭刨床（chuáng）和龍門刨床，如上圖所示，我們下麵也就針對這兩種典（diǎn）型的刨床來做一個基本的（de）分析和介紹。

 

（2）刨床的加工適用範圍

 

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

 

但是因為其本身的加工特點的局限（xiàn）性，加工刨削的（de）速度並不太高，而且返回（huí）行程的（de）刨刀並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。

 

同時隨著其它各種加工設（shè）備的數控化和自動化方麵的極大技術提升，刨削（xuē）加工方式已經處於逐漸（jiàn）被取代（dài）的邊緣，從現在的很多設備升級走向來（lái）看，這種類型的加工機（jī）床並沒（méi）有得到一個很大的升級創新，很大程度還是停留在原（yuán）來的（de）結構和布局上（shàng），尤（yóu）其是立式加工中心和龍門加工（gōng）中心的大力發展，以及加工刀具的不斷創新，更是在（zài）加（jiā）工範圍方麵極大的取代了刨床的加工優勢，讓這種（zhǒng）加工效（xiào）率相（xiàng）對（duì）低下的設（shè）備處於了（le）一種很尷尬的處境。

 

（3）刨床的加工精度

 

刨削加工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等（děng）級（jí），特別是對一些大型機床（chuáng）的長導軌麵的加工甚至可以代（dài）替磨削加工，這就是所謂的“以精（jīng）刨代替精磨”的加工方式。

 

四、磨（mó）床（chuáng）

 

（1）磨床的類型

 

相對前麵幾種機型的加工設備，磨床的（de）種類更是繁多，根據某機械加工工藝師手冊的（de）統計大概（gài）有194種之多（duō）。

 

從大類上分可以分為（wéi）：儀表磨床、外圓（yuán）磨床、內圓（yuán）磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋輥磨床、工具磨床、超精機、內圓（yuán）珩磨機、外圓及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床。刀（dāo）具刃磨及研磨（mó）機（jī）床、可轉（zhuǎn）位刀片磨削機床、研磨機、球軸承套圈溝磨床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承（chéng）套（tào）圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工機床、鋼球加工機床、氣門活塞及活塞環磨削機床、汽（qì）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（guǎng）泛，而且很多磨床都是特定行業的一（yī）些特定設備，所以我們指針對在機械行業具有普遍使（shǐ）用（yòng）性的磨床來做一個基本的介紹，在這篇文章中，我們主（zhǔ）要選擇外（wài）圓磨床和平（píng）麵磨床來（lái）做一（yī）個簡要的說明。

 

（2）磨床的加工適用範圍

 

A、外（wài）圓磨床、外圓磨床主要是加工圓（yuán）柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵（miàn）和（hé）軸（zhóu）肩端（duān）麵。

 

因為其較好的加工適應性和加工精度，被廣泛的應用（yòng）於機械加工中（zhōng）的一些高精度零件的加工，尤其是在這些零件的（de）最後精加工工序更是普遍使用，其（qí）不僅可以最大限度的保證加工零件的幾何尺寸，同（tóng）時也能夠實現（xiàn）較好的表麵光潔度要求，所以是機械加工工序中不可或缺的設（shè）備之一。

 

B、平麵磨床、其主要是用（yòng）於加工平麵、台階麵、側麵等零件表麵，在機械行（háng）業也（yě）是使用非常的廣泛。

 

尤其是在（zài）一些高精（jīng）零件表麵的加工上，磨床（chuáng）幾乎是最後（hòu）保證加工精度的不二選擇，也正因（yīn）為如此，平麵磨床的使用是大多數磨削（xuē）操（cāo）作者的必（bì）修（xiū）課，甚至在一（yī）些設備裝配（pèi）行業，平麵磨床的使用（yòng）也是（shì）裝配人員的標配技能，因為裝配過程中的各種調整墊的（de）磨（mó）削工作都依靠平麵（miàn）磨床來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓磨床的加工精度（dù）：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵（miàn）磨床的加工（gōng）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，我們也可以很清楚的看出，相比前麵（miàn）的車（chē）床、銑床、刨床等加工設備而言，磨床更（gèng）能實現較高的行為公差精（jīng）度和表麵粗糙度，所以在很多零件的精加工工序（xù），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）幾種類型的加工設備（bèi），鏜床也屬（shǔ）於比較（jiào）小眾（zhòng）的一種加工設備，根（gēn）據某機械加工工藝師手冊的統計大概有（yǒu）23種左右。

 

從其大類上可分為（wéi）以下幾種：深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜（táng）床、臥式銑鏜床、精鏜床（chuáng）、汽（qì）車拖（tuō）拉機修理用（yòng）鏜（táng）床等等（děng），其中在我們（men）機械行業最普遍（biàn）也是最常用的鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了，下麵我（wǒ）們也就坐標鏜床的一些特點來（lái）做一個簡要的介紹與分析。

 

（2）鏜床的加工適用範圍

 

鏜床的類型多種多樣，我們就坐標（biāo）鏜床來（lái）做（zuò）一個簡要的介紹，大家可以據（jù）此觸類旁通的去學習其它類型的鏜（táng）床知（zhī）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、形狀和位置精度要求高的孔係，可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵（miàn）、切（qiē）槽、銑削麵等加（jiā）工，還可以進行坐標測量、精（jīng）密（mì）刻度和刻線等工作，具有非常廣泛（fàn）而可靠的加工特性。

 

但是隨著數控技（jì）術的大力發（fā）展，尤其是數控立式（shì）銑（xǐ）床和數控臥（wò）式銑床的大力發展，鏜床這種（zhǒng）曾（céng）經孔係加（jiā）工設備中的霸主（zhǔ），也（yě）有逐漸被取代的（de）危險，當然其（qí）也有不可取代的客觀一麵，但是不管是什麽（me）設備的消亡或發展，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（gōng）藝的進步，更是我們（men）國家製造業的進步。

 

（3）鏜床的加（jiā）工精度

 

坐標鏜床加（jiā）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常不好的地方，特別是在加工鑄（zhù）鐵類零件的時（shí）候，那叫一個髒啊，一（yī）個（gè）白麵小生走進（jìn）去，一個張飛李（lǐ）逵蹦出來，有一種開完鏜（táng）床，麵目全（quán）非的感覺。

 

所以（yǐ）基於這麽（me）一個加工環節的現實原（yuán）因，這種設備將來被取代的可能性也在增加，因為誰不在乎自己的顏（yán）值呢？盡（jìn）快很多人都沒有，但是我們也需要裝（zhuāng）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（de）加工設備，但（dàn）凡是個機械加工工廠（chǎng），基本上都會擁有一台，如果連這（zhè）個加工設備都沒有，你（nǐ）都不好意思說你是幹加工的，根據某機（jī）械加工工藝師手冊的統計大（dà）概有38種左右。

 

按大類可以分為以下幾種：坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽床、台式鑽床、立（lì）式鑽床、臥式鑽床（chuáng）、銑鑽床、中心孔鑽床等，而我們在機械行業（yè）使用最為（wéi）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（zhè）個設備，你基本上是無法做這個行業（yè）的，也正（zhèng）因為如此，我（wǒ）們接下來就（jiù）重點來介紹一（yī）下這種鑽床。

 

（2）鑽床的加工適用範圍

 

我們主要正對搖臂鑽來說明（míng），對於這種機床，在這裏我隻有一句（jù）話，就是鑽（zuàn）各種類型的孔，除了鑽孔還可以實現擴孔、鉸（jiǎo）孔、鍯孔、攻螺紋等（děng）加（jiā）工工序（xù），但是其有一個很大的毛病，那就是孔係（xì）位置精度不高，所（suǒ）以對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（gōng）精度

 

略。。。。。因為基本上沒有什麽加工精度可言，就（jiù）是鑽個孔而已。

 

七、線切割

 

對於線切割這種（zhǒng）加工設備（bèi），我因為（wéi）接觸的並不是很多，所以沒有在這方麵有很多積累，也沒（méi）有去做很多的功課，所以在機械行業的使用廣度（dù）上有所（suǒ）局限，但是其也有其獨特的存在價值。

 

特別是針對一些異形（xíng）的零（líng）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緣。

 

其實我所在（zài）的企業，就擁有大量的線切割設備，但是因（yīn）為其實屬於下料工序，所以（yǐ）對這（zhè）種設備的關注度並不高，給我的（de）總體印象就是“髒、慢、煩”，很多操作者都不願意去操作這種設備。

 

尤（yóu）其是隨著各種數控設備（bèi）的大力應用和自動化技術的逐漸（jiàn）成熟，這種設（shè）備（bèi）的優勢已（yǐ）經有點“蕩然無存（cún）”的感覺，當然其在一（yī）定時間和範圍（wéi）內還將繼續存在這肯定是一種必然，但（dàn）是我也相信，其存在的價值也會越來越（yuè）小。