"揭秘"主要的加工機床:工業革(gé)命的強大(dà)引擎
隨著科(kē)技的飛速發展,加(jiā)工機(jī)床(chuáng)在工業生產中的地位越來越重要。它們是製造業的心(xīn)髒,是實現(xiàn)從原材(cái)料到成(chéng)品轉變的關(guān)鍵設備。今天,我們將深入探討主要的加(jiā)工機床,探索它們的(de)特(tè)性和應用(yòng),以揭(jiē)示這個強大引擎的奧秘。
一、加(jiā)工機床的種類
加工機床的種類繁多,根據不同的加工需求和應用領域,可以分為數控機床(chuáng)、加工中心、磨床、銑床等。這些機床各具特色,能夠滿足各種(zhǒng)複雜的加工需求。
二、數控機床:數字化(huà)時代的(de)先鋒
數控機床是加工機床中的翹(qiào)楚,它是數字化時代的產物。通過數控係統,操作者可以實現對機床的精確控製,實現高精度、高效率的加(jiā)工。數控機(jī)床的應用範圍廣泛,從汽車製造到(dào)航空航天,都有它的身影。
三、加工中(zhōng)心:全能選手
加工中心是集銑削、鑽孔、攻(gōng)絲等多種功(gōng)能於一體的複合加工機床。它的出現大大提高了加工效率和加工精度,降低(dī)了製造成(chéng)本。加工中心在機械製造(zào)、電子製造等領域發揮著不可(kě)替(tì)代的作用。
四(sì)、磨床:精益求精的藝術家
磨床是一種高精度(dù)的加工機床,它能(néng)夠實現對工件的高質量磨削和拋光。磨床廣泛應用(yòng)於機械、汽車、軸承(chéng)等領域,是實現超精加(jiā)工的關鍵設備。
五、銑床:多麵手
銑床是一種多用途的加工機床,它可(kě)以實現對工件的平麵、溝槽、曲麵等複雜形狀(zhuàng)的加(jiā)工。銑(xǐ)床廣泛應用於模具、航空、船舶等(děng)領域,是多(duō)麵手般的存在。

一個好的(de)機械工(gōng)藝工程師,一定是一個好的加工設備應用工程師,對(duì)機械行業(yè)的(de)各種加工設備的類型、加工適用範圍、結構特點、加工精度等(děng)非常精確而(ér)充分的了解,同時也可以實際的結合自己所在公司的設備具體(tǐ)情況,對各種不同的加工零件和加工工序進行(háng)合理(lǐ)的(de)設備布局和安排,明白自己的加工優勢所在,也清楚自己的(de)加工(gōng)劣勢之處,能夠很好的揚長避(bì)短來統籌公司的機(jī)械加工工作。
現(xiàn)在,我們針對機械加(jiā)工行業比較常用的幾種加工設備來做一(yī)個大概的分析和了解,讓我們從感性上(shàng)去(qù)對這個行業的加工設備有(yǒu)一(yī)個相對清(qīng)晰(xī)和明(míng)朗的定義,同時(shí)也可以從理論(lùn)上(shàng)去(qù)對各種加工設備進行一定的剖析,以便在今後的工作中(zhōng)能夠更好的結合實踐,從而進一步指導我們的工作,助力(lì)我們的工作。
我們的介紹圍(wéi)繞機(jī)械加(jiā)工行業最通(tōng)用的車、銑(xǐ)、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加(jiā)工設備分次(cì)展開來討論,並針對(duì)這些加工(gōng)設備的類型、適用範圍、結構特點和加工精度(dù)做進一(yī)步(bù)詳細的闡述,下(xià)麵進入正題。
1、車床
01
車床的類型
車床的類型非常(cháng)多(duō),根據某機械加工工藝師手冊的統計(jì)達77種(zhǒng)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)或半自動車床、回輪或轉(zhuǎn)塔車床、曲軸及凸輪軸車(chē)床、立式車床、落地及臥式車(chē)床、仿形(xíng)及多刀車、輪軸輥錠及鏟齒(chǐ)車床(chuáng)等等,這其中又分為很多小型的分類,數量(liàng)不一(yī)而足,而在我們機械行業比較常用的是立式車(chē)床和臥式車床,幾乎有機械加工的地方都可以看到這兩種車床的身影。
02
車床的加工適用範圍
我們主要選擇幾種(zhǒng)典型的車床類(lèi)型來介紹加工的使(shǐ)用範圍。
A、臥(wò)式車床、可(kě)適用於車削內外圓(yuán)柱(zhù)麵、圓錐麵、成形回轉麵和(hé)環形槽、車(chē)削斷麵和各種螺紋、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。雖然普通的臥式車床的自動(dòng)化程度較低,加工過程中的輔助時間也較多,但是因為其廣泛的(de)加工(gōng)範(fàn)圍和良好的通用性(xìng)能,該類型的機床在機械加工行業得到了廣泛的(de)應用和普及(jí),是我們機械行業對具典型代表性的加(jiā)工設備之一,也是機械(xiè)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、殼體類(lèi)零件(jiàn)的加工,也適用於(yú)加工各種零(líng)件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝(gōu)槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加工,借助於附加(jiā)裝置還可以實現(xiàn)車螺紋、車端麵、仿形、銑削和(hé)磨削等加工工序。
03
3車床的加工精度
A、通常的臥式車床的機械(xiè)加工精度如下:
圓度:0.015mm;圓柱(zhù)度:0.02/150mm;平麵(miàn)度0.02/¢150mm;表麵粗糙度:1.6Ra/μm。
B、立式車床的機械加工精(jīng)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(biǎo)所有車床都符合,很多(duō)車床設備根據生產廠家的具體要(yào)求和裝配的具體情況(kuàng)都有一定的上下浮動量,但是無論這個浮動量是多大(dà),其(qí)加工精度值(zhí)一定(dìng)是(shì)滿足國標對該類設(shè)備的要求的,如(rú)果在購買該中設備的時候,其加工精度(dù)要求沒有達到國標的要求,采購方有權拒絕驗收(shōu)和付款。
2、銑(xǐ)床
01
銑床的類型
銑床的類型同樣繁雜多樣,根據某(mǒu)機械加工工藝師手冊的統計達70餘種,比較典(diǎn)型(xíng)的大類有:儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑(xǐ)床、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式升降台銑床、床身銑床(chuáng)、工具銑床等,這其中(zhōng)又分為(wéi)很多小型的分類,數(shù)量不一而足(zú),而在我們機械行業比較常用的是立式加工中心和龍門加工中心(xīn),幾乎有機械加工的地方都可以看到這兩(liǎng)種類型的銑床,我們也針對這兩種典型的銑床來做一個大概的介紹和分析(xī)。
02
銑床的加工適用範圍
因為(wéi)銑床有太多的種類和結構,而(ér)且適用的廣泛度(dù)也有很大的差異,所以我們指針對目前最常用的(de)立式加工中心和龍門加工(gōng)中心兩種典型(xíng)銑床(chuáng)來做一個加工範圍的介紹。
A、立式(shì)加工中心(xīn)(如上圖),立式加工中心實際為帶刀庫的立式數控銑床,其主要特(tè)點是采用多刃回轉刀具進行(háng)切削加工,可以進行平麵、溝槽(cáo)、分齒(chǐ)零件(jiàn)、螺旋形表麵及(jí)各種曲麵的加(jiā)工,特(tè)別是隨著數控技術的應(yīng)用,該類型機(jī)床的加工範圍也得到了很大的提升,除了能進(jìn)行各種銑削(xuē)操作外,還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加(jiā)工,具有非常寬廣的實(shí)用性和普及意義(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(shù)控龍門銑床加刀庫的複合應用,在加工(gōng)範圍上,龍門加工中心幾乎具備普通立式加工中心的所有加工能力,且在零件的外形尺寸(cùn)上能夠適應更大型的工具的加工,同時在加工(gōng)效(xiào)率和加工(gōng)精度上(shàng)也有非常大的優勢,尤(yóu)其是五軸聯動型龍(lóng)門加工中(zhōng)心的實際應用,其加(jiā)工範圍也得到(dào)了極大的提升,為(wéi)我國的製造業向高(gāo)精尖方向(xiàng)發展奠定了(le)基礎。
03
銑床(chuáng)的加工精度
A、立式加工中心:
平麵度:0.025/300mm;粗(cū)超度(dù):1.6Ra/μm。
B、龍(lóng)門加(jiā)工中心:
平麵度:0.025/300mm;粗超度:2.5Ra/μm。
以上的加工精度隻是一個相對參(cān)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和裝配的具體情況都有一定的上(shàng)下浮動量,但是無論這(zhè)個浮動量是多大,其加工精(jīng)度(dù)值一定是滿足國標對該類(lèi)設備的要求的,如果在購買該中設備的時候(hòu),其加工精(jīng)度要求沒有達到國標的要求,采購方有權拒絕驗收和付款。
3、刨床
01
刨床(chuáng)的類型
相對車床和銑床而(ér)言,刨床的種類要少很多(duō),同樣根據機械加工工藝師手冊的統計大概有21種左右,比較典型的類型有:懸臂刨(páo)床、龍門刨床、牛(niú)頭刨床、邊緣及模(mó)具刨床等,這(zhè)些大類中又分(fèn)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(pǔ)及率(lǜ)最廣的應該屬牛頭刨床(chuáng)和(hé)龍(lóng)門刨床,如上圖所示,我們下(xià)麵也(yě)就針對這兩種典型的刨床(chuáng)來做一(yī)個基本的(de)分析和(hé)介紹。
02
刨床的加工適用範圍
刨床的刨削運動主要是相對加工工件的周期往返直線運動,其適用的刨(páo)削零件特征多為(wéi)平麵、斜麵和凹凸麵的加工,也可以針對各種曲麵進行刨削(xuē),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(qiě)返回行程的刨刀並不參與零件(jiàn)加工切削,所(suǒ)以造成了空行程損失,也因此加工效率相對較(jiào)為(wéi)低下。
同時隨著其它各種加工設備的數控化(huà)和自動化方麵的極大技術提升,刨削加(jiā)工方式已經處於逐漸被取代的邊緣,從現在的很多設備升級走向來看,這種類(lèi)型的加工機床並沒有得到一個很大的(de)升級創新(xīn),很大(dà)程度還是停留在原來的結構(gòu)和布局上,尤其是(shì)立式加工中心和龍門(mén)加工中心的大力發展,以及加工刀具的不(bú)斷創新,更(gèng)是在加工範圍方麵極大的取代了刨床的加工優(yōu)勢,讓這(zhè)種加工效率相(xiàng)對低下的(de)設備處(chù)於了一種很尷尬的處境。
03
刨床的加工精度
刨削加工(gōng)精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等級,特別是對一(yī)些大型機床的長導軌(guǐ)麵的加工甚至可(kě)以代替磨削加工(gōng),這就是(shì)所謂的“以精刨代替精磨”的加工方式。
4、磨床
01
磨床的類型(xíng)
相對前麵幾種機(jī)型的加工設備,磨床的種類更是繁多,根據某(mǒu)機械加(jiā)工(gōng)工藝師手冊的統計大概有(yǒu)194種之多,從(cóng)大(dà)類上(shàng)分(fèn)可(kě)以分為:儀表(biǎo)磨床、外圓磨床、內圓磨床、砂(shā)輪機、坐標磨床、導軌(guǐ)磨床、刀具刃磨床、平麵及端麵磨床(chuáng)、曲軸凸輪軸花(huā)鍵(jiàn)及軋輥磨床、工具磨床、超精機、內圓珩(héng)磨機、外圓(yuán)及其他珩磨機、拋(pāo)光機、砂帶拋光及(jí)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、滾子軸(zhóu)承套圈滾道磨床、軸承套圈超精機、葉片磨削機(jī)床(chuáng)、滾子(zǐ)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(děng)多個類型,因為磨床的分類和應該太過廣泛(fàn),而且很多磨床都是特定行業的一些特定(dìng)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的介紹,在這(zhè)篇文章中,我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個(gè)簡要的說明。
02
磨床的加工適用範圍
A、外圓磨床、外(wài)圓磨床主要是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵和(hé)軸肩端麵,因為其(qí)較(jiào)好的加工適應(yīng)性和加工精度,被(bèi)廣泛的應(yīng)用於機械加工中的(de)一些高精度零件的加工,尤其是在這些零件的最(zuì)後精加工工序更是普遍使用,其不僅可(kě)以最大限度的保證(zhèng)加(jiā)工零件的幾何尺(chǐ)寸,同時也能夠實現較(jiào)好的表麵光潔度要求,所以(yǐ)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(shì)用於(yú)加工平麵、台階麵、側麵等零件表麵,在機械行業也是使用非常的廣泛,尤其是在一些高精(jīng)零件表麵的加工上,磨床幾乎是最(zuì)後保證加工精度的不二選擇,也正因為(wéi)如此,平麵磨床的使用是大多數磨削操作者的必修課,甚(shèn)至在一些設備裝配行業,平麵磨床的使用也是裝配人員的標配(pèi)技能(néng),因(yīn)為裝配過程中的各種調整墊的磨(mó)削工作都依靠平麵磨床來完成。
03
磨床的加工精度
A、外圓磨床的(de)加工(gōng)精度:
圓度和圓柱度:0.003mm;表麵粗糙度:0.32Ra/μm。
B、平麵磨床的(de)加工(gōng)精度:
平行度:0.01/300mm;表麵粗糙度: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、銑床、刨(páo)床等加工設備而言,磨(mó)床更能實現較高的行為公差精度和表麵粗糙度,所以在很多零件的精加工工序,磨床被廣泛而普遍的使(shǐ)用著。
5、鏜床
01
鏜床的類型
相比前麵幾種類(lèi)型的加工設備,鏜(táng)床(chuáng)也屬(shǔ)於比較小眾的一種加工設備,根據(jù)某機械加工工藝師手冊的統(tǒng)計大(dà)概有23種左右,從其(qí)大類上可分為以下幾種(zhǒng):深(shēn)孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜(táng)床、汽車拖拉機修理用鏜(táng)床等等,其中在我們機(jī)械(xiè)行業最普遍也是最常用的(de)鏜床應該飛坐標鏜床莫(mò)屬了,下麵我們也就坐標鏜床的一些特點(diǎn)來做一個簡要的介紹(shào)與分析。
02
鏜床的加工適用範圍
鏜床的類型多種多樣,我們就坐標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鏜床知識(shí),坐標鏜床是一(yī)種具有精密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(gāo)的孔(kǒng)係,可以進行鑽孔、擴孔、鉸(jiǎo)孔(kǒng)、鍯端麵、切槽、銑削麵等加工,還可以進行坐標測量、精密刻度和刻線等工作,具有非常廣泛而可靠的加工特性。
但是隨著數控技術的(de)大力發展,尤其是數(shù)控立式銑床和(hé)數控臥式銑床的大力發(fā)展,鏜(táng)床這種曾經孔係加工設備中的霸主,也(yě)有逐漸被取代的危險,當然其也(yě)有不可取代(dài)的客觀一麵,但是不管是什麽設備的消亡或發展,對於機械加工行(háng)業(yè)而言都是一種進步,是技術的進步(bù),也是(shì)工藝的進步,更是我們國家製造業的進步。
03
鏜床的加工精度
坐標鏜(táng)床加工的孔徑(jìng)精度一般為IT6-7級(jí),表麵粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是鏜床加工有一個非常不好的地方,特別是在加工鑄鐵類零件的時候,那叫一個髒啊,一個白麵小生走進去,一個(gè)張飛(fēi)李逵蹦出(chū)來,有一種(zhǒng)開完鏜床,麵(miàn)目全非的(de)感覺,所以基於這麽一個加(jiā)工環節的現實(shí)原因,這種設備將來(lái)被取代的可能性也在增加,因為誰不在乎自己的顏值呢?盡快很多人都沒有,但是我們也需要裝著我們很有的樣子啊。
6、鑽床
01
鑽床(chuáng)的類型
這是(shì)機械行(háng)業使用最廣泛的加工設備,但凡是個機械加工工廠,基本上都會擁有一台,如果連這個加(jiā)工設(shè)備都沒有,你都不好意思說你是幹加工(gōng)的,根據某機械加工工藝(yì)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:坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽床、台式鑽床、立(lì)式鑽(zuàn)床、臥式(shì)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的就是搖臂鑽床,隻是我們機械加工行業的標(biāo)配,沒這個設備,你基本(běn)上(shàng)是無法做這個行業(yè)的,也正因為如此,我們接下來就重點來介紹一下這種鑽床。
02
鑽床的加工適用範圍
我們主要正對搖臂鑽來說明,對於這種機(jī)床,在(zài)這裏我(wǒ)隻有一句話,就是鑽各種類型的孔,除了鑽孔還可以(yǐ)實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工工序,但是其(qí)有一個(gè)很大的毛病,那就是孔係位(wèi)置精度不高,所以對一些孔係位置精度要求(qiú)高(gāo)的零件,我們通常不選擇鑽床來實現。
03
鑽床的加工精度
因(yīn)為基本上沒有什麽加工精度可言(yán),就是鑽個孔而已。
7、線切割(gē)
對於線切割這種加(jiā)工設備,我因為接觸的並不是很多(duō),所以(yǐ)沒有在這方麵有很多積累,也沒有去做很多的功課,所以在機(jī)械行業的使用廣度上有所局限,但是其(qí)也有其獨特(tè)的存在價值,特別(bié)是針對一些異形的零件的下料安(ān)裝(zhuāng)和加工,還是存在一些相對優勢,但是鑒於其低下的加工效(xiào)率和激光機的大力發展,線切割這種加工設備也逐(zhú)漸遊走在被淘汰的行業邊緣。
