"揭秘"主要的(de)加工機床:工業革命的強大引擎
隨著科技的飛速(sù)發展,加工機床在工業生產中的地位(wèi)越來越重要。它們是製造業的心髒,是實現從原材料到成品轉變的(de)關鍵設備。今天,我們將深入探討主要的加工機床,探(tàn)索它們的特性和應用,以揭示這(zhè)個強大(dà)引擎的奧秘。
一、加工機床的種類(lèi)
加工機床的種(zhǒng)類繁多,根據不同的加工需求和應用領域(yù),可以分為數控機床、加工中(zhōng)心、磨床(chuáng)、銑床等。這些機床各具特色,能夠滿足各種複雜的加(jiā)工(gōng)需求。
二(èr)、數控機床:數字化時代的先鋒
數控機床是加(jiā)工機床中的翹楚,它是數字化(huà)時代的產(chǎn)物。通(tōng)過(guò)數控係統,操作者可以(yǐ)實現對機床的精確控製,實現高精度、高效率的加工。數控機床的應用範圍廣泛(fàn),從汽車製造到航空(kōng)航天,都有它的身影。
三、加工中心:全能選手
加工中心是集銑削、鑽孔、攻絲等多種功(gōng)能於一體的複(fù)合加工機床(chuáng)。它的出現大大提高了加工效率和加工(gōng)精度,降(jiàng)低了製造成本。加工中心在機械製造、電子製造等領域發(fā)揮著不可替代的作用。
四、磨床:精益(yì)求精的(de)藝(yì)術家
磨床是一種高精度的加工機床(chuáng),它能夠實現對工件的高質量磨削和拋光。磨床廣泛應用於機械、汽車、軸承等領域,是實現超精(jīng)加(jiā)工的關鍵設備。
五、銑床:多麵手
銑床(chuáng)是一種(zhǒng)多用途的加工機床,它可以實現(xiàn)對工件的平(píng)麵(miàn)、溝槽、曲(qǔ)麵等複雜形狀的加(jiā)工。銑床廣泛應用於(yú)模具、航空、船舶等領域,是多麵手般(bān)的(de)存在。

一個好的機械工藝工程師,一定是一個好的加工設備應用工程師,對機械行業的各種加工(gōng)設備的類型、加工適用範圍、結構特點、加工精度(dù)等非常精(jīng)確而充分的了解,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(duì)各種不同的(de)加工零件和加工工(gōng)序進行合理的設(shè)備布局和安排,明白自己的加工優勢所在(zài),也清楚自己的加工劣勢之處,能夠很好的揚長(zhǎng)避短來統籌公(gōng)司(sī)的機械加工工作。
現在,我們針對(duì)機械加工行業比較常用(yòng)的幾(jǐ)種加工設備(bèi)來做一個大概的分析和了解(jiě),讓我(wǒ)們從(cóng)感性上去(qù)對這個(gè)行業的加工設備有一個相對(duì)清晰和明(míng)朗的定(dìng)義(yì),同時也可(kě)以從理論上去對各種加工設備進(jìn)行一定的剖析,以(yǐ)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。
我們的介紹圍繞機械加工行業最通用的車、銑(xǐ)、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加工設備分次(cì)展(zhǎn)開來討論(lùn),並針對這些加工設備(bèi)的類型、適(shì)用範(fàn)圍、結構特(tè)點和加工(gōng)精(jīng)度做進一步詳細的闡述,下麵進入正題。
1、車床
01
車床的類型
車床的類型非常多,根據(jù)某機械加工(gōng)工藝師手冊的統計達77種之多,比較典型的大類有:儀表車床、單軸自動車床、多軸自動或半自動車床(chuáng)、回輪或轉塔車床、曲軸及凸輪軸(zhóu)車床、立式車床、落地及臥式車床(chuáng)、仿形及多刀車(chē)、輪軸輥錠及鏟(chǎn)齒車床等等,這其中又分為(wéi)很(hěn)多小(xiǎo)型的分(fèn)類,數量不一(yī)而足(zú),而在(zài)我們機械(xiè)行業比較常用(yòng)的(de)是立式車床和(hé)臥式車床,幾乎有機械加工的地方都可以看到這兩種(zhǒng)車床的身影。
02
車床的加工適用範圍
我們主(zhǔ)要選擇幾種典型的車床類型來介紹加工的使用範圍。
A、臥(wò)式車床、可適用於車削內外圓柱麵、圓(yuán)錐(zhuī)麵、成形回轉麵和環形槽、車削(xuē)斷麵和各種(zhǒng)螺紋、可以進行鑽孔(kǒng)、擴孔、鉸孔、攻(gōng)螺(luó)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化程度較低,加工過程中的輔助時間也較(jiào)多,但是因為其廣(guǎng)泛的加(jiā)工範圍和良好的通(tōng)用性能,該類型的機床在(zài)機械加工(gōng)行業得到了廣泛的應(yīng)用和普及,是我們機械行業對具典型代表性(xìng)的加工設備之一,也是機械加工行業不可或缺的加工設(shè)備之一。
B、立式車床、適用於(yú)各種機架、殼體類零件的加工,也適用於(yú)加工各(gè)種零件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝(gōu)槽、切斷及鑽(zuàn)、擴、鉸孔等加工,借助於附加裝置還可以(yǐ)實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等(děng)加工工序。
03
3車床的加工精度
A、通常的臥式車床的機械加工精度如下:
圓度:0.015mm;圓柱度(dù):0.02/150mm;平(píng)麵度0.02/¢150mm;表麵粗糙度:1.6Ra/μm。
B、立式車床的(de)機械加工精度如下(xià):
圓度:0.02mm;圓柱度:0.01mm;平麵度0.03mm。
以上的加工精(jīng)度隻是一個相對參考值,並不代表所有(yǒu)車床都符合,很多車床設備根據生產廠家的具體(tǐ)要求和裝配的具體情況都有一定的上下浮動量,但是(shì)無論這(zhè)個浮動量是多大(dà),其(qí)加工精度值一定是滿足國標對該類設備的要求的,如果在購買該中設備的時候,其加工精度要求沒有達到國標的要(yào)求,采購方有權拒絕驗收和付款。
2、銑床
01
銑床的類型(xíng)
銑床(chuáng)的類型同樣繁雜多樣,根據某機械加工工藝師手冊的統計達(dá)70餘(yú)種,比較(jiào)典型的大類有:儀(yí)表銑床、懸臂及滑(huá)枕銑床、龍門銑床、平麵銑床(chuáng)、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式升降台銑床、床身銑床、工具銑床等(děng),這其中又分為很多小型的(de)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加工中心和龍門加工中心,幾乎有機械加工的地方都可以看到這兩種類型的銑床,我們也針對這兩(liǎng)種典型的銑床來做一個大概的介紹和分析。
02
銑(xǐ)床的加工(gōng)適用範圍
因為銑床有太多的種類和結構,而且(qiě)適用的廣泛度也有很大的差異,所以我們(men)指針對目(mù)前最常用的(de)立式加工中心和龍門加(jiā)工中心兩種典型銑床來(lái)做一個加工範(fàn)圍的介紹。
A、立式(shì)加工中(zhōng)心(如(rú)上圖),立式加工中心實際為帶刀(dāo)庫的立式數控銑床,其主要特點是(shì)采用多刃回轉刀(dāo)具進行(háng)切削加工,可以進行平麵、溝槽、分齒(chǐ)零件、螺旋形表麵及各種曲麵的加工,特別(bié)是隨著(zhe)數(shù)控技(jì)術的應用,該類型機床的加工(gōng)範(fàn)圍也得到了很(hěn)大的提升,除了能進行各種銑削操(cāo)作外,還可(kě)以對工件進行鑽、鏜、鉸(jiǎo)和攻(gōng)螺紋(wén)等複合加工,具有非常寬廣的實用性和普及意義。
B、龍門加(jiā)工中(zhōng)心,和立式加工中(zhōng)心相比,龍門(mén)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(tōng)立式加工(gōng)中心的所有加工能(néng)力,且在零(líng)件的外(wài)形尺寸上能夠適應(yīng)更大型的工具的加工,同時在加工效率和加工精度(dù)上也有非常大(dà)的優勢,尤其是五軸聯動型龍門加工中心(xīn)的實際應用,其加工範圍也(yě)得(dé)到了極大的提升,為我國(guó)的製造業向高(gāo)精尖方向發展奠定了基礎。
03
銑床的加工精度
A、立(lì)式加(jiā)工中心:
平麵度:0.025/300mm;粗超度:1.6Ra/μm。
B、龍門(mén)加工中心:
平(píng)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考值,並不代表(biǎo)所有銑床都符合,很多(duō)銑床設備根據生產廠家的具體要求和裝(zhuāng)配的具體(tǐ)情況都有一定的上(shàng)下浮動量,但是無論(lùn)這個浮動(dòng)量是多大,其加工精度(dù)值一定是(shì)滿(mǎn)足國標對該類(lèi)設備的要求的,如果在購(gòu)買(mǎi)該中設備的時候,其加工精度要求沒有達到國標(biāo)的要求,采購方有權拒絕驗收和(hé)付款。
3、刨床
01
刨床的類型
相對車床和銑床而言,刨床的種類要(yào)少很多,同樣根(gēn)據機械加工工藝師手冊的統(tǒng)計(jì)大概有21種左右,比較典型的(de)類(lèi)型有:懸(xuán)臂刨床、龍門刨床、牛(niú)頭刨床、邊緣及模具刨床等,這些大類中又(yòu)分為很多個(gè)小類型的刨床(chuáng)產品,而我們在(zài)機械行業使用率最高,普及率最廣的應該屬牛頭刨床和(hé)龍門刨床,如上圖所(suǒ)示,我們下麵也就針對這兩種典型的刨(páo)床來做一個基本的分析和介紹。
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(dòng),其適用的刨削零件特征多為平麵、斜麵和凹凸麵的加工,也可以針對各種曲麵進行刨削,但是因為其本身的加工(gōng)特點的局限性,加工刨削的速度並不太高(gāo),而(ér)且返(fǎn)回行程的刨刀並不參與零件加工切削,所以造成了空行程損(sǔn)失,也因此(cǐ)加工效(xiào)率相對較為低下。
同時(shí)隨著其它各(gè)種加工設備的數控化和自動化(huà)方麵的極大技術提升,刨削加工方式已經處於逐漸被取代(dài)的邊緣,從現在的很多設備升級走(zǒu)向來看,這種類型(xíng)的加(jiā)工機床並沒有得(dé)到一個很大的升級創(chuàng)新,很大程度還是停留在原來的結構和布局上,尤其是立式加工中心和龍門加工中心的大力發(fā)展,以及加工刀具的不斷創新(xīn),更是在加工範圍方麵(miàn)極大的取代了刨(páo)床的加工優勢,讓這種加工效率相對低(dī)下的設備處於了一(yī)種很尷尬的處(chù)境(jìng)。
03
刨床的加(jiā)工精度
刨削加工精度普遍(biàn)能夠達到IT10-IT7精度等級,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,這就是所謂的“以精刨代替精磨”的加(jiā)工方式。
4、磨床(chuáng)
01
磨床的類型
相(xiàng)對前麵幾種機型的加工(gōng)設(shè)備,磨床的種類更(gèng)是繁多,根據某機械加工工藝師手冊的統(tǒng)計大概有194種之多,從大類上分(fèn)可以分為:儀表磨床(chuáng)、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床(chuáng)、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(jīng)機、內圓珩磨機、外圓及其(qí)他珩磨機、拋光機、砂帶(dài)拋光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削機床、研磨機、球軸承套(tào)圈(quān)溝磨床、滾子軸承(chéng)套圈滾道磨床、軸承套圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工機床、鋼球加工機床、氣(qì)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(fèn)類和應該太過廣泛(fàn),而(ér)且很多磨床(chuáng)都是特定行業(yè)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做一個基本的介紹,在這篇文(wén)章(zhāng)中(zhōng),我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個簡要的說明。
02
磨床的加工適(shì)用範圍
A、外圓磨床、外圓磨床主要(yào)是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表(biǎo)麵和(hé)軸肩端(duān)麵,因為其較好的(de)加工適應性和加工精度,被(bèi)廣泛的應用(yòng)於機械加工中的一些(xiē)高精(jīng)度零件(jiàn)的加工,尤其是在這些零件(jiàn)的最後精加工工序(xù)更是普遍使用,其(qí)不僅可以(yǐ)最(zuì)大限度的保證加(jiā)工零件的幾何尺(chǐ)寸,同時也能夠實現較好的表麵光潔度要求,所以是機械(xiè)加工工序中不可或缺的設備之(zhī)一(yī)。
B、平麵磨(mó)床、其主要是用於加工(gōng)平(píng)麵、台階麵、側麵等(děng)零件表麵,在機械(xiè)行業也是使用非常的廣泛,尤其是在(zài)一些高精零件表麵的加工上,磨床幾乎是最後保證加工精度的不二選擇,也正因為如此,平麵(miàn)磨床的使用是大多數磨削操作者的必修課,甚至在一些設備裝配行業,平麵磨床的使用(yòng)也(yě)是(shì)裝配人員(yuán)的標配技能,因為裝配過程(chéng)中的各種調整墊的磨削工作都依靠平麵磨床來完成。
03
磨(mó)床的加工(gōng)精度
A、外圓磨床的加(jiā)工精度(dù):
圓度和圓柱(zhù)度(dù):0.003mm;表麵粗糙度:0.32Ra/μm。
B、平麵磨床的加工(gōng)精度(dù):
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(de)看出,相比前麵的車床、銑床、刨床等加(jiā)工設備而言,磨床更能實現較高(gāo)的行(háng)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(biàn)的使用著。
5、鏜床
01
鏜床的類型(xíng)
相比前麵幾種類型的加工設備,鏜床也屬於比較小眾(zhòng)的一種加工設備,根(gēn)據某機械加工工藝師手冊的統計(jì)大概有23種左右(yòu),從其大類上可分為以下幾種:深孔鏜床、坐(zuò)標鏜床、立式鏜床、臥式銑鏜床、精(jīng)鏜床、汽車拖拉機修(xiū)理用鏜床等等,其中在我們機械行業最普遍也是最常用的(de)鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了,下麵我們(men)也就坐標(biāo)鏜床的一些特點來做一個簡要的(de)介紹與(yǔ)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(zuò)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(chuáng)知(zhī)識,坐標鏜床是一種具有(yǒu)精密坐標定位裝置的精密機床,主要用(yòng)於鏜(táng)削尺寸、形(xíng)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、切槽、銑削麵(miàn)等加工,還可以進行坐(zuò)標測量、精密刻度和刻線等工作,具有非常廣泛(fàn)而可(kě)靠的加工特性。
但是隨著數(shù)控技術的大力發展(zhǎn),尤其是數控立式銑(xǐ)床(chuáng)和數控臥式銑床的大力發展,鏜床這種曾經孔係加(jiā)工設備中的霸主,也有逐漸被取代的危險,當然其也(yě)有不可取代的客觀一麵,但是不管是什麽設備的消亡或發展,對於機械(xiè)加工行業而言都是一種進步,是技術(shù)的進步,也(yě)是工藝的進步,更是我們國家製造業的進步(bù)。
03
鏜(táng)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(biǎo)麵粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是鏜床加工有一個非常(cháng)不好的地方,特別是在加工鑄鐵類(lèi)零件的(de)時候,那叫一個髒啊,一個白麵小生走進去,一個張飛李逵蹦出(chū)來,有一種開完鏜床(chuáng),麵目全非的(de)感覺,所以基(jī)於這麽一個加工環節的現實原因,這種(zhǒng)設備將來被取代的可能性也(yě)在增(zēng)加,因為誰(shuí)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
鑽床的類(lèi)型
這是機(jī)械行業使用最廣泛的加工(gōng)設備,但凡是個機械加工工廠,基本上(shàng)都會擁有一台,如(rú)果連這個加工設備都沒有,你都不好意思說你是(shì)幹加工的,根據某機械(xiè)加工工藝師手冊的統計大概有38種左右(yòu),按大類可以分為以(yǐ)下幾種:坐標(biāo)鏜鑽(zuàn)床、深孔鑽床、搖臂鑽床(chuáng)、台式鑽床、立式鑽床、臥(wò)式鑽床、銑鑽(zuàn)床、中心孔鑽床等,而我們在機械行業使用最為普遍(biàn)的(de)就是搖臂(bì)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(xià)來就重(chóng)點來介紹(shào)一下這種鑽床。
02
鑽床的加(jiā)工適用範圍
我們主要正對搖臂鑽來說明,對於這種機床,在這裏我隻(zhī)有一句(jù)話,就是鑽各種類型的(de)孔,除了鑽(zuàn)孔還可(kě)以實現擴(kuò)孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工工(gōng)序,但是其有一個很大的毛病,那就是孔係位置精度不(bú)高,所以(yǐ)對一些孔係位(wèi)置精度要求高的零件,我們通常不選擇鑽床來實現(xiàn)。
03
鑽床的加工(gōng)精(jīng)度
因(yīn)為基本上沒有什麽加工精度可言,就是鑽個孔而已。
7、線切割
對於線(xiàn)切割這種加工設備,我因為接觸的(de)並不是很多,所以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(yǒu)所局限(xiàn),但是其也有其獨特的存在價值,特別(bié)是針(zhēn)對(duì)一些異形的零件的下料安裝和加工,還是存(cún)在一些相對優勢,但(dàn)是鑒於其低下的加工效率(lǜ)和激光機的大力發展,線切割這種(zhǒng)加工(gōng)設(shè)備也逐漸遊走在被淘汰的行業邊(biān)緣。
