機械加工工藝師必懂（dǒng）的機床應用

　　

一個好的機械工（gōng）藝工程師，一定是一個好的（de）加工設備應（yīng）用（yòng）工（gōng）程師，對機械行業的各種加工設備（bèi）的類型、加工適（shì）用範圍、結構特點、加工精度等非常精確而充分的了解。

 

同時也可以實際的結（jié）合自己所在公司的設備具體情（qíng）況，對各種不同的加工零件和加工工序進（jìn）行合理的（de）設備布局和安排（pái），明白自己（jǐ）的加工優勢所在，也清楚自己的加工劣勢之處，能夠很（hěn）好的揚長避短來統籌公（gōng）司的機械（xiè）加工（gōng）工作。

 

現在，我們針對機械加工行業（yè）比較常用的幾種加工設備來（lái）做一（yī）個大（dà）概的分析和了解，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和明朗的定義，同時也可以從理論上去對各種加工設（shè）備（bèi）進行一（yī）定的剖析，以便在（zài）今後的工作中能夠更好的結（jié）合實（shí）踐，從而（ér）進（jìn）一步指導我們的工作，助力我們的（de）工作。

 

我們（men）的（de）介紹圍繞機械加工行業最通用的車、銑、刨（páo）、磨、鏜（táng）、鑽、線切割等（děng）加工設備（bèi）分次展開（kāi）來討（tǎo）論（lùn），並針（zhēn）對這些加工設備的類型、適用範圍、結構特點和（hé）加工精度做進一步詳細的闡述，下（xià）麵進入正題。

 

一、車床

 

（1）車（chē）床的類型

 

車床的類型非常多，根（gēn）據某機械加工工藝師手冊的統計達77種之多。

 

比較典型（xíng）的大類有：儀表車床、單軸自動車床、多軸自動或半自動車（chē）床、回輪或轉（zhuǎn）塔車床、曲軸及（jí）凸輪軸車床、立式車（chē）床、落地及臥式車床、仿形及多刀（dāo）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，而在我們機械行（háng）業比較常用的是立式車床和臥式（shì）車床（chuáng），幾乎有機械（xiè）加工的地方都可以看到這兩種（zhǒng）車床的（de）身影。

 

（2）車床（chuáng）的加工適用範圍

 

我們主要選擇幾種典（diǎn）型的車床類型來介紹加工的使（shǐ）用範圍。

 

A、臥式車（chē）床、可適用於車削內外圓柱麵、圓錐麵、成形回轉麵（miàn）和環形槽、車削（xuē）斷麵和各種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工（gōng）。雖然普通的臥式車床（chuáng）的（de）自動化程度較低，加工過程中（zhōng）的輔助時（shí）間也較多，但是因為其廣泛的加工範圍和良好的通用性能，該類型（xíng）的機床在機械加工行業得到了廣泛（fàn）的應用和普及，是我們機械行（háng）業對具典型（xíng）代表性的加工設備之一，也是機械加工行業不（bú）可或缺的加工設備之一。

 

B、立式車床、適用於各種機架、殼（ké）體類零件的加工，也適用於加工各種（zhǒng）零件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端（duān）麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加（jiā）工，借助於附加（jiā）裝置還（hái）可以實現車螺紋、車端麵（miàn）、仿形、銑削和磨削等加工工序。

 

（3）車床的加工（gōng）精度

 

A、通常的臥式車床的機械加工精度如下：

圓（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、立式車床的機械（xiè）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（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，其加工精（jīng）度值（zhí）一定是滿足國標對該類設備的（de）要求（qiú）的，如果在購買該中設備（bèi）的時候，其加工（gōng）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。

 

二、銑床

 

（1）銑床的類型

 

銑床的類型同樣（yàng）繁雜多樣，根據某機械加工工藝師手冊的統計（jì）達70餘種。

 

比較典型的大類有：儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍（lóng）門銑床、平麵銑床、仿形銑床、立式升降台銑（xǐ）床、臥式升降台銑床、床（chuáng）身銑床、工具銑（xǐ）床等，這其中（zhōng）又分為很多小型（xíng）的分類，數量不一而足，而（ér）在我們機械行業比較常用的是（shì）立式加工中心和龍門加工中心，幾乎有機械加工的地（dì）方都可以看到這兩種類型的銑床，我們（men）也針對這（zhè）兩種典型的銑床來做一個大概的介紹和分析。

 

（2）銑（xǐ）床的加工適用範圍

 

因（yīn）為銑（xǐ）床有太多的種類和結構，而且適用的廣泛度也有很（hěn）大的差異（yì），所以我們（men）指針（zhēn）對目前最常（cháng）用（yòng）的立（lì）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圍的介紹。

 

A、立（lì）式加工中心（如上（shàng）圖）

 

立式加工中心實際為帶刀庫（kù）的立（lì）式數控銑床（chuáng），其主要（yào）特點是采用多（duō）刃（rèn）回轉刀具進行切削加（jiā）工，可以進行平麵、溝槽（cáo）、分齒零件、螺旋形表麵及各種曲麵（miàn）的加工。

 

特別是隨著（zhe）數控技（jì）術的應用，該類型機床的（de）加工範圍也（yě）得到了很大的提升，除了能進行各種銑削操（cāo）作（zuò）外（wài），還可以對工件進行鑽（zuàn）、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工，具有非常（cháng）寬廣的實用（yòng）性和普及意義（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門銑床加刀庫的複合應用，在加工範圍上，龍門加工中心幾（jǐ）乎具備（bèi）普通立式加工中（zhōng）心的所有加工能力。

 

且在零件的外形尺寸上能夠適（shì）應更大（dà）型的工具的加工，同時在加工效率和加工精度上也有非常大的優（yōu）勢，尤（yóu）其（qí）是五軸（zhóu）聯動型龍門加工（gōng）中心的實際應用（yòng），其加工範圍（wéi）也得到了極大的提升，為（wéi）我國的（de）製造業向高（gāo）精尖方（fāng）向發展奠定了基礎。

 

（3）銑床的（de）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：

平麵度：0.025/300mm；粗超度：2.5Ra/μm。

 

以上的加工精度隻（zhī）是一個相對參考（kǎo）值，並不代表所（suǒ）有銑（xǐ）床都（dōu）符合，很（hěn）多銑（xǐ）床設備根據生產廠家的具體要（yào）求和裝配的具體情況都有一定的（de）上下浮動量，但是（shì）無論這個浮動量是多大，其加工精度值一定是滿足國標對該類設備的要（yào）求的，如果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（de）要（yào）求，采購方有權拒（jù）絕驗收和付款。

 

三、刨床

 

（1）刨床的類型

 

相對（duì）車床和銑床而言，刨床的種類（lèi）要少很多，同樣根（gēn）據機械加工工（gōng）藝師手冊（cè）的統計大概有21種（zhǒng）左右。

 

比較典型的類型有：懸臂刨床（chuáng）、龍門刨床、牛頭刨（páo）床、邊緣及模具刨床等，這些大類（lèi）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（zhè）兩種典型的刨（páo）床來做一個基本的分析和介紹。

 

（2）刨床的加工適用範圍

 

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

 

但是因為其本身（shēn）的加工特（tè）點的（de）局限性，加工（gōng）刨削（xuē）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，所以造成了空行程損失，也因此加工（gōng）效率（lǜ）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（shì）已經處（chù）於逐漸被取代（dài）的邊緣，從（cóng）現在（zài）的很多設（shè）備升級走向（xiàng）來看，這種類型的加工機（jī）床並沒有（yǒu）得到一個（gè）很大的升級（jí）創（chuàng）新，很大程度還是停留在原來的結（jié）構和（hé）布局（jú）上，尤其是立式加工中（zhōng）心和龍門加工中心的大力（lì）發展，以及加工刀具的不斷創新（xīn），更是在加（jiā）工範圍（wéi）方麵極大的取代了刨床的加工優勢，讓（ràng）這種加工效率（lǜ）相對低（dī）下的設備處於（yú）了一種很尷（gān）尬的處（chù）境。

 

（3）刨床（chuáng）的加工精度

 

刨削加工精（jīng）度普遍能夠達到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以代替磨削加工（gōng），這就是所謂的“以精刨（páo）代替精磨”的加工方式。

 

四、磨床

 

（1）磨床的類型

 

相對前（qián）麵（miàn）幾種機型的加工設備，磨床的種（zhǒng）類更是繁多，根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有194種之多。

 

從（cóng）大類上分可以分（fèn）為（wéi）：儀表磨床、外圓磨（mó）床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀（dāo）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（chuáng）、超精機、內圓珩磨機、外圓及其他珩磨（mó）機、拋光機、砂帶拋（pāo）光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可（kě）轉位刀片磨削機床（chuáng）、研磨機、球軸承套圈溝磨床、滾（gǔn）子軸承（chéng）套圈滾道磨床、軸承套圈超精機、葉片（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機床、汽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泛，而且很多（duō）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用性的磨（mó）床來做一個基本的介紹，在這篇文章中，我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個簡（jiǎn）要的說明（míng）。

 

（2）磨床（chuáng）的加工（gōng）適用範圍（wéi）

 

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（zhuǎn）體的外表麵和軸肩端麵。

 

因為其較好（hǎo）的加工適應性（xìng）和（hé）加工精度，被廣泛的應用於機械加工中的一些高精度零件的加工，尤其是在這些零（líng）件的最後精加（jiā）工工序更是普遍（biàn）使用，其不僅可以最大限度的保證加工零件的幾（jǐ）何尺寸，同時也能夠實現較好的表（biǎo）麵光潔度要求（qiú），所以是機械加工工序中不可（kě）或缺的設備之（zhī）一。

 

B、平麵磨床、其主要是用於加工平麵、台階麵、側麵等（děng）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（xiē）高精零件表麵的加工上，磨床幾乎是最後保證（zhèng）加工精度的不二選（xuǎn）擇，也正因為（wéi）如（rú）此，平麵磨床的使用是大多數磨（mó）削操作（zuò）者的必（bì）修課（kè），甚（shèn）至在一些設備裝配（pèi）行業，平麵磨床的使用也是裝配人員的標配（pèi）技能（néng），因為裝配（pèi）過程中的各種（zhǒng）調整墊的磨削工作（zuò）都依靠平麵（miàn）磨床（chuáng）來完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圓磨床的（de）加工精度：

圓度和圓柱度：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平麵磨床的加工精度：

平行度：0.01/300mm；表（biǎo）麵粗糙度：0.8Ra/μm。

 

從以上的加工精度，我們也可以很清楚的看出，相比前麵的車床、銑（xǐ）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（dù）和表（biǎo）麵粗糙度，所以在很多零件的精加工工序，磨床被廣泛而普遍（biàn）的使用著。

 

五、鏜床

 

（1）鏜床的類（lèi）型

 

相比前麵幾種類型的加工設備，鏜床也屬於比較（jiào）小眾的一種（zhǒng）加工設備，根據某機械加工（gōng）工藝師手冊的（de）統計大概有23種左右。

 

從其大類上可分為以（yǐ）下幾種：深孔（kǒng）鏜床（chuáng）、坐標鏜床、立（lì）式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜床、汽（qì）車拖拉機修理（lǐ）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（biāo）鏜床莫屬了（le），下麵我們也（yě）就坐（zuò）標鏜床的一（yī）些特點來做一個簡要的（de）介紹與分析。

 

（2）鏜床的加（jiā）工適用範（fàn）圍

 

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

 

主要（yào）用於鏜削尺寸、形狀和位置精度要（yào）求（qiú）高的孔（kǒng）係，可以（yǐ）進行鑽孔、擴孔、鉸（jiǎo）孔、鍯端麵、切槽、銑削（xuē）麵等加（jiā）工，還可以進行坐標測量、精密刻度和刻（kè）線等（děng）工作，具有非常廣泛而可（kě）靠的加工特性。

 

但是隨著數控（kòng）技術的大力發展，尤其（qí）是數控立式銑床和數控臥式銑（xǐ）床的大力（lì）發展，鏜床這種曾（céng）經孔係加（jiā）工設（shè）備中的霸主，也有逐漸被取代的危險，當然其也（yě）有不可取代（dài）的客觀一（yī）麵，但是不管是什麽設備的消亡或發展，對於機械加工行業而言都是一種進步，是技術（shù）的（de）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（de）加工精度

 

坐標鏜床加工的孔徑精度一般為IT6-7級，表麵粗糙度為（wéi）0.4-0.8Ra/μm。

但是鏜床加工有（yǒu）一（yī）個非（fēi）常不好的（de）地方，特別是在加工鑄鐵類（lèi）零（líng）件的時候，那叫一個髒啊，一個白麵小（xiǎo）生走進去，一個張飛李逵蹦出（chū）來，有一種開完鏜床，麵目全非的（de）感覺。

 

所以基於這麽一（yī）個加工（gōng）環節的現實原（yuán）因，這種設備將（jiāng）來被取代的可能性也（yě）在增加，因為誰不在（zài）乎自己的顏值呢？盡（jìn）快很多人都沒有，但是我們也需要裝著我們很有的樣子（zǐ）啊。

 

六（liù）、鑽床

 

（1）鑽床的類型（xíng）

 

這是機械行業使用最廣泛的加工設（shè）備，但凡是個機械加工工廠，基本上都會擁有一台（tái），如果連這個加工設備都沒有，你都不好意思說你是幹加（jiā）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。

 

按大類可以（yǐ）分為以下幾種：坐標鏜（táng）鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽（zuàn）床、台式鑽床、立（lì）式（shì）鑽床、臥式鑽床、銑鑽床、中心孔鑽床等，而我們在機（jī）械行業使用最為普遍的就是搖臂鑽床，隻是我們機械加工行業的標配，沒這個設備，你基本上是無法做這個行業的，也正因為如此，我們接下來就重點來介紹一下這種鑽床。

 

（2）鑽床（chuáng）的加工適用（yòng）範圍

 

我們主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（jiù）是鑽各種類型的孔，除（chú）了鑽孔還可以實現（xiàn）擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺（luó）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（xiē）孔係位置精度要（yào）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（dù）可言，就是鑽個孔而已。

 

七、線切割

 

對於線切（qiē）割這種（zhǒng）加工設備，我因（yīn）為接觸的並不是很多，所以沒有在這方麵有很多（duō）積累，也沒有去（qù）做（zuò）很多的功課，所以在機械行業的使用（yòng）廣度上有所局（jú）限，但（dàn）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（shì）鑒於其低下的（de）加工效率和激光機的大力發展，線切割（gē）這種加工設備也（yě）逐漸遊走在被淘汰的行業邊緣。

 

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

 

尤其是隨著各種數控設備的大力應用和（hé）自動化技術的逐漸成熟，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（shí）間和範圍內還將繼續存在這肯定是一種必然（rán），但是我也相信，其存在的價值也會越來越小。