一個好的機械工藝工(gōng)程師,一定(dìng)是一個好的加(jiā)工設備應(yīng)用(yòng)工程師,對機械行業的各種加(jiā)工設備的類型(xíng)、加工適用範圍、結構特點、加工精(jīng)度等非常精確而充分的了解。
同時也可以實際(jì)的結合自己所在公(gōng)司的設備具體情況,對各(gè)種(zhǒng)不同的加工零件和加工工序進行合理(lǐ)的設備布局和安排,明白自己的加工優勢所在(zài),也清楚自己的加工劣勢之(zhī)處,能夠很好的揚長避短來(lái)統籌公司的機械(xiè)加工工作。
現(xiàn)在,我們(men)針對機械(xiè)加工行(háng)業比較常用的幾種加工設備來做一個大概的分析和了(le)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(lùn)上去對各種(zhǒng)加工設備進行一定的剖析,以便(biàn)在今後(hòu)的工作中能(néng)夠更(gèng)好的結(jié)合實踐(jiàn),從而進一步指導我們的工作,助力(lì)我(wǒ)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、線切割等加工設備分次展開來討論,並(bìng)針對這(zhè)些加工設備(bèi)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)車床的類型
車床的類型非常多,根據某機械(xiè)加工工藝師(shī)手冊的統計達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(zì)動(dòng)或半自動車床、回輪或(huò)轉塔車床、曲軸及凸(tū)輪軸車床、立式車床(chuáng)、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸輥錠及(jí)鏟齒車床等等,這(zhè)其中又分為(wéi)很多小型的分類,數量不一而足,而在(zài)我們機械行業比較常用的是立(lì)式車床和(hé)臥式車床,幾乎有機械(xiè)加工的地方都可以看到這兩種車床的身影。
(2)車床的加工適用(yòng)範(fàn)圍
我們主要選擇幾種典型的(de)車床類型來介紹加工的使用範圍。
A、臥式車床(chuáng)、可適用於車削內外圓柱麵、圓(yuán)錐麵、成形回轉麵和環形槽、車(chē)削斷麵和各種(zhǒng)螺(luó)紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和(hé)滾花(huā)等(děng)工序(xù)的加工。雖然普通的臥式車床的自動化程度(dù)較低(dī),加工過程中的輔助時間也較多,但是(shì)因為其廣泛的加(jiā)工範圍和良好的通用性能,該類型的機床在機(jī)械加工行業得到了廣泛的應用和普及(jí),是我們機械行業對具典(diǎn)型代表性的(de)加工設備之一(yī),也是(shì)機械加工行業不(bú)可或缺的加工設(shè)備之一。
B、立式車床(chuáng)、適(shì)用於各種機架、殼體類(lèi)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、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加工,借助於附加(jiā)裝置(zhì)還可以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加工工序。
(3)車床的加工(gōng)精(jīng)度(dù)
A、通常(cháng)的臥式車床的機械加工精度如下:
圓度(dù):0.015mm;圓柱度:0.02/150mm;平麵度0.02/¢150mm;表麵粗糙度:1.6Ra/μm。
B、立式車床的機械加工精度如下:
圓(yuán)度:0.02mm;圓柱度:0.01mm;平麵度0.03mm。
以上的加工(gōng)精度隻是一個(gè)相對參考值,並不代表所(suǒ)有車(chē)床都符合,很多車床設備根據生產廠(chǎng)家的(de)具體要求和裝配的具體情況都有一(yī)定的(de)上下浮動量,但是無論這(zhè)個浮動量是(shì)多大,其加(jiā)工精度值一定是滿足國標對該類設(shè)備的要求的,如果在購買該中設(shè)備的時候,其加(jiā)工精度要求沒有達到國標(biāo)的要求,采購方有權拒絕驗收(shōu)和付款。
二、銑床
(1)銑床(chuáng)的類型
銑床的類型同樣繁雜多樣,根據某機械加工工藝師手冊的統(tǒng)計達(dá)70餘種。
比較典型的大類有:儀(yí)表銑床、懸臂及滑枕(zhěn)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(chuáng)、床身銑床、工具銑床等,這其中又分為很多小型的分類,數量不(bú)一而足,而在我們機械行業比較常用的(de)是(shì)立式加工中心和龍門加工中(zhōng)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(zhè)兩種典型的(de)銑床來做一個大概(gài)的介紹和分析。
(2)銑床的加(jiā)工適(shì)用(yòng)範圍
因為銑床有太(tài)多的種類和結(jié)構,而且適用的廣(guǎng)泛度也有很大的差異,所以我們指針對目前最常用的立式加工中心和龍門加工(gōng)中心兩種典型銑床來做一個加工(gōng)範圍的介紹。
A、立式加工中心(如上圖)
立式加工中心實際為帶刀庫的立式數(shù)控銑床,其主要特點是采用多刃回轉(zhuǎn)刀具進行切削加工,可以進行平麵、溝槽、分齒零(líng)件、螺旋形表麵及各種曲麵的加工。
特別是隨著數控技術的應用,該類型機床的加工範圍也得(dé)到了很(hěn)大的提升,除了能進行各種(zhǒng)銑削操作外,還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工(gōng),具(jù)有非常(cháng)寬廣(guǎng)的實用性和(hé)普及意(yì)義。
B、龍門加工中(zhōng)心
和立式加工中心相比,龍門加工中心即為數控(kòng)龍門銑床加刀庫的複合應(yīng)用,在(zài)加工範圍上,龍門加(jiā)工中心幾乎具備普通立式加工中心的所有加工能力。
且(qiě)在(zài)零件的外形尺寸上能夠適應更大(dà)型的(de)工具的加工,同(tóng)時在加工(gōng)效率和(hé)加工(gōng)精(jīng)度(dù)上(shàng)也有非常(cháng)大的優(yōu)勢,尤其是五軸聯動型龍門加工中心的實際應用,其加工範圍也得到了極大的提升,為我國(guó)的製造業向高精尖方向發展奠定了基礎。
(3)銑床的加工(gōng)精度:
A、立式加工中心:
平麵度(dù):0.025/300mm;粗超度:1.6Ra/μm。
B、龍門加工中心:
平(píng)麵度:0.025/300mm;粗超度:2.5Ra/μm。
以上的加工精度隻是(shì)一個相對參考值,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(yào)求和(hé)裝(zhuāng)配的具體情(qíng)況都有一定(dìng)的上下浮動量,但是無論這個浮(fú)動量(liàng)是多大,其加工精度值(zhí)一定是滿足國標對該類設備的要求的(de),如果在購買該中設備的時候,其加工精度要求沒(méi)有達到國標的要求,采購方(fāng)有權拒絕驗收和付(fù)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,同樣根據機(jī)械加工工藝(yì)師手(shǒu)冊的統計大概有21種左右。
比較典型的類型有:懸臂刨床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣及模具刨(páo)床等(děng),這些大類中又分為很多個小類型(xíng)的刨床產(chǎn)品,而我們在機械行業(yè)使(shǐ)用率最高,普及率最廣的應該屬牛頭刨床(chuáng)和龍(lóng)門刨床,如上圖所示,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。
(2)刨床的加工適用範圍
刨床的刨削運動主要是相對加工(gōng)工件的周期(qī)往返(fǎn)直線運(yùn)動,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(gè)種曲麵進行刨削。
但是因為其本身的加工特點的(de)局限性,加工刨削的速度並不太高,而且返回行(háng)程的刨刀並不參與零件加工(gōng)切削,所以造成了空行程損失,也因此加工效率相對較為低(dī)下。
同時(shí)隨著其它各種加工設備的數控化和自動化方麵的極大技術提升,刨削加工方式已經(jīng)處於逐漸被取代的邊緣,從現在的很多設備升級走向來看,這種類型(xíng)的(de)加工機床並沒有得到一個很大的升(shēng)級創新,很(hěn)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展,以及加工刀具的不斷創新,更(gèng)是(shì)在加工(gōng)範圍方麵極大的取代了刨床的加工優勢,讓這種加工效率(lǜ)相對低下的設備處於了一(yī)種很尷尬的處境(jìng)。
(3)刨床的加工精度
刨削加工精度普遍能夠達(dá)到IT10-IT7精度等級(jí),特別是對一些大型機床的(de)長導軌麵的加工甚至(zhì)可以代替磨削加工(gōng),這就是所謂的“以精刨代替精磨”的加工方式。
四、磨床
(1)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(gèng)是繁多,根據某機械加工工藝師(shī)手冊的統計(jì)大概有194種之多。
從大類(lèi)上分可以分(fèn)為(wéi):儀表磨床(chuáng)、外圓磨床、內圓磨床(chuáng)、砂(shā)輪機、坐標磨(mó)床、導軌磨床、刀具刃磨(mó)床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花(huā)鍵及軋(zhá)輥磨床、工具磨床、超精機、內圓珩磨機、外圓及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光(guāng)及(jí)磨削機床(chuáng)。刀具刃(rèn)磨(mó)及研磨機床、可轉位刀片磨削機床、研磨機、球軸承套圈溝磨(mó)床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承套圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工(gōng)機床、鋼球加工機床、氣門活塞(sāi)及(jí)活塞(sāi)環磨削機床、汽車(chē)拖拉機修磨(mó)機床等多個類型。
因為磨床的分(fèn)類(lèi)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床來做一個基本的介紹,在這篇(piān)文章中,我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個簡要的(de)說明。
(2)磨床的加工適用範圍
A、外圓磨床、外圓磨床主要是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵和軸肩端麵。
因為其較好的加(jiā)工(gōng)適應(yīng)性和加工精度,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(zhè)些零件的最(zuì)後精加工工序更是普遍使用,其不(bú)僅可以(yǐ)最大限度的保證加工零件的幾(jǐ)何尺寸,同時(shí)也(yě)能(néng)夠實現較(jiào)好的表麵光(guāng)潔度要求,所以是機械加(jiā)工工序中不可(kě)或缺的設備之一。
B、平麵磨床、其主要是用於加工平麵、台階麵、側麵(miàn)等零件(jiàn)表麵,在機械行業也是使用(yòng)非常的廣泛。
尤其是在一些高精零件表麵的加(jiā)工(gōng)上,磨床幾乎是最後保證(zhèng)加工精度的不二選擇,也正因為如此,平麵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,平麵磨床的使用也是裝配(pèi)人員的(de)標配技能,因為裝配過程中的各種調整墊的磨削工(gōng)作都依靠平麵磨床來完成。
(3)磨床(chuáng)的加工精度
A、外圓磨(mó)床的加工精度:
圓(yuán)度和圓柱(zhù)度:0.003mm;表麵粗糙(cāo)度:0.32Ra/μm。
B、平麵磨(mó)床的加工精度:
平(píng)行度:0.01/300mm;表麵粗(cū)糙度:0.8Ra/μm。
從以上的加工精度,我們也可以很清楚的看出(chū),相比前麵的車床、銑床、刨床等加工(gōng)設備而言,磨床更(gèng)能實現較高的行(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(chuáng)被廣泛而普遍的使用著。
五、鏜床
(1)鏜床的類型
相比前麵幾種類型的加工(gōng)設備,鏜床也屬於比較小眾的一種加工設備,根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有23種左右。
從其大類上可分為以下幾(jǐ)種:深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜床(chuáng)、汽(qì)車拖拉機修理用鏜床(chuáng)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鏜床(chuáng)莫屬了(le),下麵我們也就坐標鏜床(chuáng)的一些特點來做一個簡要的介(jiè)紹與分析。
(2)鏜(táng)床的加工適用(yòng)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(yào)的介紹,大家可以據此觸(chù)類旁通的去學習其它類型的鏜床知識,坐標鏜床是一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(zhuàng)和(hé)位置精(jīng)度要求高的孔係,可以(yǐ)進行鑽孔、擴孔(kǒng)、鉸孔(kǒng)、鍯端麵、切槽、銑(xǐ)削麵等加工,還可以進行坐標測量、精密刻度和刻線(xiàn)等工作,具有非常廣(guǎng)泛而可靠的加工特性。
但是隨著數控技(jì)術的大力發展,尤其(qí)是數控(kòng)立式銑床和數控臥式銑床的大力發展,鏜床這種曾(céng)經孔係加工設備中(zhōng)的(de)霸主,也有逐漸(jiàn)被取代的危險,當然(rán)其也有不可取代的客觀一麵,但是不管是什(shí)麽設備的消(xiāo)亡或發展,對於機械加(jiā)工行業而言都是一種進(jìn)步(bù),是技術的進步,也是工藝的進步,更是我們國家製造業的進步。
(3)鏜床的加工精度
坐標(biāo)鏜床加工的孔徑精(jīng)度一般為IT6-7級,表麵粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是鏜床加工有一(yī)個非常不好的地方,特別是在加工鑄鐵類(lèi)零件的時候,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(yī)種開完鏜床,麵目全(quán)非的感覺。
所以基於這麽一個加工(gōng)環節的現實原因(yīn),這種設備將來被取代的可能性也在增(zēng)加,因(yīn)為誰不在乎自己的顏值呢?盡快(kuài)很(hěn)多人都沒有,但是我們(men)也需要裝著我們(men)很有的樣子啊。
六、鑽床
(1)鑽床(chuáng)的(de)類型
這(zhè)是機械行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(yōng)有一台,如果連這個加工設備都沒(méi)有,你都不好意(yì)思說你是幹加工的,根據某機械加(jiā)工工藝師手冊的統計大概有38種左右。
按大類可以分(fèn)為以下幾種:坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽床(chuáng)、台式鑽床、立式(shì)鑽床、臥式鑽床(chuáng)、銑鑽床、中心孔鑽床等,而(ér)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配,沒這個設備,你基本上是無法做這個行業(yè)的,也正因為(wéi)如此,我們接下來就(jiù)重點來介紹一下這種鑽床。
(2)鑽床的(de)加工適用範圍
我(wǒ)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,就是鑽各種類型的孔,除了(le)鑽孔還可以實現擴孔、鉸孔(kǒng)、鍯孔、攻(gōng)螺紋等加工工序,但是其有一個很大的毛病,那就(jiù)是孔係位置精度不高,所以對一些孔係位置精度要求(qiú)高的(de)零件,我們通常不選擇鑽床(chuáng)來實(shí)現。
(3)鑽床的加工精度
略。。。。。因為基本上沒有什麽加(jiā)工精度(dù)可言,就是鑽個孔而已。
七(qī)、線切(qiē)割
對於線切(qiē)割這種加工(gōng)設備,我因為接觸的並不是很多,所以沒有在(zài)這方麵(miàn)有(yǒu)很多積累,也沒有去做很多的功課,所以在機械行業(yè)的使用廣度上有所局限,但是(shì)其也有其獨特的(de)存在價值。
特別是針對一(yī)些異形的零件的下料和加工,還(hái)是存在一些相(xiàng)對優勢,但是鑒於其低下的加工效率和激(jī)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。
其實我所在的企業,就擁有大量的線切割設(shè)備,但是因(yīn)為其實屬於下料工序,所以對這種設備的關注度並不高,給我的總體(tǐ)印象就是“髒、慢、煩”,很(hěn)多操作者都不願意去操作這種設備。
尤其是隨著各種數控(kòng)設備(bèi)的大力應用和自動化技術的逐漸成(chéng)熟,這種(zhǒng)設備的優勢已經有點“蕩然無存”的感覺,當然其在一定時間和範圍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小(xiǎo)。