机械加工工艺师必懂的机床应用

　　

 

 

一个好的（de）机械工艺工程（chéng）师，一定是一个（gè）好的加工（gōng）设备应用工程师，对机械行（háng）业的各种加工设备的类型、加工适用范围、结构特（tè）点、加工精度等非常精确而充分的了解。

 

同时也可以实际的结合自己所在公司的设（shè）备（bèi）具体情况，对各种不同的加工零件和加工工序进行合理的设备布局和（hé）安排，明白自（zì）己的加工优势所在，也清楚自己的（de）加工劣（liè）势之处，能够很好的扬长避短来统筹公司的机械加工工（gōng）作。

 

现在，我们针对机械加（jiā）工行业比较常用的几种加工设备来做一个大概（gài）的分析和了（le）解，让我们从感性上去对这个行业的加工设备有一个（gè）相对清晰和明朗的定义，同时也可（kě）以从理论（lùn）上去对各种加工（gōng）设备进行一定的剖（pōu）析，以便在今后的工作中能够更好的结合实践，从而（ér）进一步指导（dǎo）我们的工作，助力我们的工（gōng）作。

 

我们的介绍围绕机械加工行业最（zuì）通用的车、铣、刨、磨、镗、钻、线切割等加工设备分次展开来讨论，并针对这些加工设备的类型（xíng）、适用范围、结构特点（diǎn）和加工精（jīng）度做进一（yī）步详细的（de）阐述，下（xià）面进入正题。

 

一、车床

 

（1）车床（chuáng）的类（lèi）型

 

车（chē）床的类型非常多，根据某机械加工工艺师手册的统计达77种之多。

 

比较（jiào）典型的大类（lèi）有：仪（yí）表车床、单轴自动车床（chuáng）、多轴自动或半自动车床、回轮或转塔车床、曲轴及凸轮轴车床、立式车床、落地及卧式车床（chuáng）、仿形及多刀车、轮轴辊锭及铲齿车床等等，这其中又分为很（hěn）多小型（xíng）的分类，数量不（bú）一而足，而在我们机械行业比（bǐ）较（jiào）常用的是立式车床和卧式车床，几乎有机械加工的地方都可以看（kàn）到这两种车床的身影。

 

（2）车床的加工适用（yòng）范围

 

我们主（zhǔ）要选择几种典型的车床类型来介绍加工的使用范围。

 

A、卧（wò）式车床、可适用于车削内外圆柱面、圆锥面、成形回转面和（hé）环形（xíng）槽、车（chē）削断面和各种螺（luó）纹、可以进行钻（zuàn）孔、扩孔（kǒng）、铰孔、攻螺纹（wén）、套螺纹和滚花等（děng）工序的加工。虽然普通的卧式车床的自动化程度较低，加工过程中的辅助时间也较多，但是因为其广泛的加工范围和良好的通用性（xìng）能，该类型的（de）机床在机械加工行（háng）业得到了广泛的应（yīng）用和普及，是我们机（jī）械（xiè）行业对具典型代（dài）表性（xìng）的加工设备之一，也是机械加工行业不可或缺的加工设备之一（yī）。

 

B、立式车床、适用于各种机架、壳体类零（líng）件（jiàn）的加工，也适（shì）用于加工各（gè）种零件的内、外圆柱面、圆锥（zhuī）面、端面、沟槽、切断及钻、扩、铰孔等加（jiā）工，借（jiè）助于附加装置还可以实（shí）现车螺纹、车端面、仿形、铣削和磨削等加工工序。

 

（3）车床的加工精度（dù）

 

A、通常的卧式（shì）车床的机械加工精度如下（xià）：

圆度：0.015mm；圆柱（zhù）度：0.02/150mm；平面度0.02/¢150mm；表面粗糙（cāo）度：1.6Ra/μm。

 

B、立式车床（chuáng）的（de）机械（xiè）加工精度如下（xià）：

圆（yuán）度：0.02mm；圆柱度（dù）：0.01mm；平面度0.03mm。

 

以上的加工精（jīng）度只是（shì）一个相对参考值，并不代表所有车床都符合，很多（duō）车床设备根据（jù）生产厂家的具体要（yào）求和装配的具体情况都有一定的上下浮动量（liàng），但是（shì）无论这个浮动量（liàng）是（shì）多大，其加工精度值一定是满足国标对该类设备（bèi）的要（yào）求的，如果在购买该（gāi）中设备（bèi）的时候，其加工精度要（yào）求没（méi）有达到（dào）国标的要求，采购方有权拒绝验收和付款（kuǎn）。

 

二、铣床

 

（1）铣床的类型

 

铣床的（de）类（lèi）型同样繁杂多样，根据某机械加工工艺师手册的统计达70余种（zhǒng）。

 

比较典型的（de）大（dà）类有：仪表（biǎo）铣床、悬臂及滑枕铣床、龙门铣（xǐ）床、平面铣床、仿形铣（xǐ）床、立式升降台铣床、卧式升降台铣床、床身铣床、工（gōng）具铣床等，这其中又分为很多（duō）小型的（de）分类（lèi），数量不一而足，而在我们机械行业比较常（cháng）用的是立式加（jiā）工中心和龙门加工中心（xīn），几乎（hū）有机械加工的地方都可以看到这两种类型的铣床，我们也针对这两种典型的铣床来做一个大（dà）概的介绍和分析（xī）。

 

（2）铣床的加工适用范围

 

因为铣床有太多的种类和结构，而且适用的广泛度也有很大的差（chà）异，所以我（wǒ）们指针对目前最（zuì）常（cháng）用的立式（shì）加工中心和（hé）龙门加工中心两种典型铣床来做一个加工范围的介绍。

 

A、立式加工中心（如上图（tú））

 

立式（shì）加工中心实际为带刀库的立式数控（kòng）铣（xǐ）床，其主要特点是采用多刃回转刀（dāo）具进行切削加工，可以（yǐ）进行平面、沟槽、分齿零件、螺旋形表面及各种曲面的加工。

 

特别是随着数控技术的应用（yòng），该类型机床的加工范围也得到了很大的提（tí）升，除了能进行各种铣削操作外，还可以对工件进行钻、镗、铰和攻螺纹等复合加工，具有非常宽广的实用性和普及意义。

 

B、龙门加工（gōng）中心

 

和立式加工中心相比，龙门加工中心即为数控龙（lóng）门铣（xǐ）床（chuáng）加刀库的复（fù）合应用，在加工范围上，龙门加工中心几乎具备普通立式加工中心的所（suǒ）有加工能力。

 

且在零件（jiàn）的外（wài）形尺寸上能够适应更大（dà）型的工具的（de）加工，同时在（zài）加工效率和加工精度上（shàng）也有非常大的优（yōu）势，尤（yóu）其是五轴联动型龙门加工中心的实际应用，其加（jiā）工范围（wéi）也得到了极大的提升，为我国的制造业向高（gāo）精尖方向发展（zhǎn）奠定了基础。

 

（3）铣床的加工精度：

 

A、立式加工中心：

平面度：0.025/300mm；粗超度：1.6Ra/μm。

B、龙门加工中心：

平面度：0.025/300mm；粗超度：2.5Ra/μm。

 

以上（shàng）的加工（gōng）精度只是（shì）一个相对参考值，并不代表所有铣床都符合，很多铣床（chuáng）设备根据生产厂家的具体要求和（hé）装配的具体情况都（dōu）有一定的上下浮动量，但是（shì）无论这个浮动量是多大，其（qí）加工精度（dù）值一定是（shì）满足国标对该类设备的要求（qiú）的（de），如果在购买该中设备的时候，其加工精度要求没有达到国（guó）标的要求，采（cǎi）购方有权拒绝验收和付款。

 

三、刨床

 

（1）刨床的类型

 

相对车床和铣床而（ér）言，刨床的种类要少很多，同样根据机械加工工艺师手册的统计大概有21种左右。

 

比较典型的类型有：悬臂刨床、龙门刨床、牛头刨床、边缘及模具刨床等，这些大类中又分为很多个小类型的刨床（chuáng）产品，而我们在机械行业使用率最高，普及率（lǜ）最广（guǎng）的应该属牛头（tóu）刨床和龙门刨床，如上图所示，我（wǒ）们下（xià）面也就针对这两种典型的刨床来做一个基本的分析和介绍。

 

（2）刨床的加工适用范围

 

刨床的刨削运动主要是相对加工工件的周期往返直线运动，其适用的刨削零件特征多为平面、斜面和凹凸面的加工，也可以针对（duì）各种（zhǒng）曲面进行刨削。

 

但是因为其本身的加工（gōng）特点的局限性，加工刨削的速度并不太高，而且返回行程的刨刀并不参与零件加工切削，所以造成了空行程损（sǔn）失，也因（yīn）此加工效率相对（duì）较为低下。

 

同时随着其它各种加工设（shè）备的数控化和自动化方面（miàn）的（de）极大技术提升，刨削加工方式已经处于逐渐被取代的边缘，从（cóng）现在的很多设备升级（jí）走向来看，这种类型的（de）加（jiā）工（gōng）机床并没有得到一个很大的升级（jí）创新，很大程（chéng）度还是停留在原来的（de）结构和布（bù）局上，尤其是立式加工中心和龙门加工中心（xīn）的大力发展，以及加（jiā）工刀具的不断创（chuàng）新，更是在加工范围方面极大的取代了（le）刨床的加工优势，让这种加工效率（lǜ）相对低下的设备处于了一种很尴尬的处境。

 

（3）刨床的（de）加工精度

 

刨削加（jiā）工精度普遍能够达到IT10-IT7精度（dù）等级，特别是（shì）对一些大型机床的长导轨面的加工甚至可以代替磨削加工（gōng），这就是所谓的“以精刨代替精磨”的加（jiā）工方式。

 

四、磨床

 

（1）磨床的类型

 

相对前面几种机型的加工设备，磨床（chuáng）的种类（lèi）更是繁多，根据某机械加工工艺师手册的统计大概有194种之多。

 

从（cóng）大类上分可以分为：仪表磨床、外圆磨床、内圆磨床、砂轮机、坐标磨床、导轨磨床、刀具刃磨床（chuáng）、平面及端面磨（mó）床、曲轴凸轮轴花键（jiàn）及轧辊磨床、工具磨（mó）床、超精机、内圆珩磨（mó）机、外圆（yuán）及其他珩磨机、抛光（guāng）机、砂带抛光及磨削机床。刀具刃磨及研磨机床、可转位刀片磨削机床、研磨机、球轴承套圈沟磨床、滚子轴承套圈滚道磨床、轴承套圈超精机、叶片磨削机床、滚（gǔn）子加工机床、钢球加工机床、气门活塞及活（huó）塞环磨削机床（chuáng）、汽（qì）车拖拉机（jī）修磨机床等多个类型。

 

因为磨床的分类和应该太过广泛，而且很多磨床都是特定行业的（de）一（yī）些特定设备，所以我们（men）指针对（duì）在机械行业具有普遍使用（yòng）性的磨床来做一个基本（běn）的介绍，在这篇文章中，我们主要选择（zé）外圆磨（mó）床和平面磨床来做一个简要的说（shuō）明。

 

（2）磨床的加工适用范围

 

A、外圆磨（mó）床、外圆磨床主要是加工（gōng）圆柱面、圆锥（zhuī）面或（huò）其他回转体的外表（biǎo）面和轴（zhóu）肩端面。

 

因为其较好的（de）加工适应性和加工精度（dù），被广泛的应用于机械加工中（zhōng）的一些高精度零件的加工，尤其是在这些（xiē）零件的最后精加工工序更是普遍使用，其不仅可以最（zuì）大限度的保证加工零件的几何尺寸，同（tóng）时也能够实现较好的表面光洁度要求，所以是机械加工工序中不可（kě）或缺的设备之一。

 

B、平面磨床、其主要（yào）是用于加工平面、台阶面、侧（cè）面等零件表面，在机械行业也是使用非常的广泛。

 

尤其是在一些高精零件表面的加工上，磨床几（jǐ）乎是最后保证加工（gōng）精度（dù）的不（bú）二选择，也正因为如（rú）此，平面磨床的使用是大多数磨（mó）削操作者（zhě）的必修课，甚至在一些设备装配行业，平（píng）面磨床的使用也是（shì）装配（pèi）人员的标配技能，因为（wéi）装（zhuāng）配过程中的各种调整垫的磨削工作都依靠平面磨床来完成。

 

（3）磨床的加工精度

 

A、外圆磨床（chuáng）的加工精度：

圆度（dù）和圆柱度：0.003mm；表面粗糙度：0.32Ra/μm。

 

B、平面磨床的加（jiā）工精度：

平行度：0.01/300mm；表面粗糙度：0.8Ra/μm。

 

从以（yǐ）上的（de）加工精度，我们也可以很清楚的看出，相比前（qián）面的车（chē）床、铣床、刨床等加（jiā）工设备而言，磨床更能实现较高的行为公差精度（dù）和表面粗糙度，所以在很多零（líng）件的精加工工序，磨床被广泛而普遍的使用着。

 

五、镗床（chuáng）

 

（1）镗床的类型

 

相比前面几种类（lèi）型的（de）加工设备，镗床也属于比较小众的一种加工设备，根据某机械加工工艺师手册的统计大概有23种左右。

 

从其大类上可分为以下几种：深孔镗床、坐标镗床、立式镗床、卧式铣镗床（chuáng）、精镗床（chuáng）、汽车拖拉机修理用镗床等等，其中在我们机械行业最（zuì）普遍（biàn）也是最（zuì）常用的镗（táng）床应该飞坐（zuò）标镗床莫属了，下面我们（men）也就坐（zuò）标镗床的一些特点来做一个简要的介绍与分析。

 

（2）镗床的加工适用范围

 

镗床的类型多种多样，我们就坐标（biāo）镗床（chuáng）来做一个（gè）简要的介绍，大（dà）家可以据此触类旁（páng）通的去学习其它类型的镗床知识，坐标镗床是一种具（jù）有精密坐标定位装置（zhì）的精（jīng）密机床。

 

主要（yào）用于镗削尺寸、形状和位置（zhì）精度要求高的孔系，可以（yǐ）进行钻孔、扩孔、铰孔、鍯端面（miàn）、切槽、铣削面等加工（gōng），还可以进行坐标测量、精密刻度和刻线等工作，具有非常广泛而可靠的加工特性（xìng）。

 

但是随（suí）着数控技术的（de）大力（lì）发展，尤其是数控立式铣（xǐ）床和数控卧式铣床的大力发展，镗（táng）床（chuáng）这种曾（céng）经孔系加（jiā）工设（shè）备中的霸主，也有逐渐被取代的危险（xiǎn），当然其也有（yǒu）不可取代的客观一面，但是不管是（shì）什么设备的消亡或（huò）发（fā）展（zhǎn），对于机械加工行业而言都是一（yī）种（zhǒng）进步，是技术的进步，也是（shì）工艺的进步，更是（shì）我们（men）国家（jiā）制造业（yè）的进步。

 

（3）镗床的加工精度

 

坐标（biāo）镗床加工（gōng）的孔径精度（dù）一般为IT6-7级，表面粗糙度为0.4-0.8Ra/μm。

但是镗床加工有一（yī）个非常不好的（de）地方，特（tè）别是在加工铸铁（tiě）类零件的时候（hòu），那叫一个脏啊，一个白面小生走进去，一个（gè）张飞李逵（kuí）蹦（bèng）出来，有一种开完镗（táng）床，面目全非的感觉。

 

所以基于这么一个加（jiā）工环节的现实原因，这种设备将来被取代的可能性也（yě）在增加，因为谁（shuí）不在乎自己的颜值呢？尽快很多（duō）人都没有，但是（shì）我们也需要装着我们很（hěn）有的样子啊。

 

六、钻床

 

（1）钻床的类型

 

这是（shì）机械行业使用最广泛的加工设备，但凡（fán）是（shì）个机械加工工厂，基本上都会拥（yōng）有一台（tái），如果连这个加工设备都没有，你都不好意思说你是干加工的，根据某机械加工工艺师（shī）手册（cè）的统（tǒng）计大概有38种左右。

 

按大类可以分为以下几种：坐标镗钻床、深孔钻床、摇臂钻床、台式钻床、立式钻床、卧式钻床、铣钻床、中心孔钻（zuàn）床等，而我们在机械行业使用最为（wéi）普遍的就（jiù）是摇臂钻床，只是我们机械加工行业的标配，没这个设备，你基本上是无法做（zuò）这个行业的，也正因为如此，我们接下来就重点（diǎn）来介绍一下这种钻床（chuáng）。

 

（2）钻床的加工适用范围

 

我们主要（yào）正对（duì）摇臂钻来说明，对于这种机床，在这里（lǐ）我只有一句话，就是钻各种类（lèi）型的孔，除了钻孔还可以实现扩（kuò）孔、铰孔（kǒng）、鍯孔、攻螺纹等加工工序，但是（shì）其有一个很（hěn）大的毛病，那就（jiù）是孔系位置精度不高，所（suǒ）以对一（yī）些孔系位置精度要求高的零（líng）件，我们通常不选择钻床来实现。

 

（3）钻床的加工精度

 

略。。。。。因为基本上没有什么加工精度可言，就是（shì）钻个孔而已。

 

七、线（xiàn）切割

 

对于线切（qiē）割这种加工设备，我因为（wéi）接（jiē）触的（de）并不（bú）是很多，所以没有在这方面有很多积累（lèi），也没有去做很多的功课，所以在机械行业的使用广度上有所局限，但是其也有其独（dú）特的存在价值。

 

特别是针对一些（xiē）异形的零件的下料和加工，还是存（cún）在一些（xiē）相对优势，但（dàn）是鉴于其低下（xià）的（de）加工效率和激光机的大力发展，线切割这种加工设备也逐渐游（yóu）走（zǒu）在被淘（táo）汰的行（háng）业边缘。

 

其实我（wǒ）所（suǒ）在的企业（yè），就拥有大量的线切割设备，但是因为其（qí）实属于下料工序，所以（yǐ）对这种设备的关注度（dù）并（bìng）不高，给我的总体印象就是“脏、慢、烦”，很多操作者都不愿意去操作（zuò）这种设（shè）备。

 

尤其是（shì）随着各种数（shù）控设备的大（dà）力应用和自动化技术的逐渐成熟，这（zhè）种设备的优势（shì）已经有点（diǎn）“荡然无存（cún）”的感觉，当然其在一定时间和范围（wéi）内还将继（jì）续存在这肯定（dìng）是一种必然，但是我（wǒ）也相信，其存在的价值也会越来越小（xiǎo）。