一(yī)個好的機械工(gōng)藝工程師,一定(dìng)是一個(gè)好的(de)加工設備應用(yòng)工程(chéng)師,對機械行業的(de)各種加工設(shè)備的類型、加工適用範圍、結構特(tè)點、加工(gōng)精度等非常精確而充分的了解。
同時也可以實際的結合自己所在公(gōng)司的設備具體情況,對各種不同的(de)加工零件和加工工序進行合理的設備布局和安排,明白自己的(de)加工優勢所在,也清楚自己的加工劣勢之(zhī)處,能夠很(hěn)好的揚長避短來統籌公司的機械加工工作。
現在,我們針對機械加工行業比較常用(yòng)的幾種加工設備來做一個大概的(de)分析和了解,讓我們從感性上去對這個(gè)行業的加工設備有一個相對清晰和明朗的(de)定義,同時也可以從理(lǐ)論上去對各種(zhǒng)加工設備進行一定的剖析,以便在今後的(de)工作中能夠更好的結合實踐,從而進一步(bù)指導我們的工作,助力我們的工作。
我們(men)的介紹圍繞機械加工行業最通用的(de)車、銑、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加(jiā)工設備(bèi)分(fèn)次展開來討論,並針對這(zhè)些加工設備的類型、適用範圍、結構特(tè)點和加工精度做進一步詳細的闡述,下麵進入正題。
一、車床
(1)車床的(de)類型
車床的類型非常多,根據某機械加工工藝師手冊的(de)統計達77種之(zhī)多。
比較典型的大(dà)類有:儀(yí)表車床、單軸自動車床、多軸自動(dòng)或半自動車床、回輪或轉塔車床、曲軸及凸輪軸車床、立式車床、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸輥錠及鏟齒車床等(děng)等,這其中又分為很多小型的分類,數量不一而足,而在我們機械行業比較常(cháng)用的(de)是立式車床和臥(wò)式車床,幾乎有機械加工的地方都可以看到這兩種車(chē)床的身影。
(2)車床的加工適用範圍
我們主要選擇幾(jǐ)種典型的車床類型來介紹加工的(de)使用範圍。
A、臥式(shì)車床、可適用於車削內外圓柱麵、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削斷麵(miàn)和各(gè)種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻(gōng)螺紋、套螺紋和滾花等工序(xù)的加(jiā)工。雖然普通的臥式車床的自動化(huà)程度較低,加工過程中的(de)輔助時間也較多,但是(shì)因為其(qí)廣泛的(de)加工範圍和良好的通用性能,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,是我們(men)機械行業對具典型代表性(xìng)的加工(gōng)設備之一(yī),也是機械加工行業不可或缺的加工設備之一。
B、立式(shì)車床、適用於(yú)各種機(jī)架(jià)、殼體類零件的加工,也適用於加工各種(zhǒng)零件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴(kuò)、鉸孔等加(jiā)工,借助於附加裝置還可以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加工工序。
(3)車(chē)床的加工精度
A、通常(cháng)的(de)臥式車(chē)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(chē)床的機械加工精度如下:
圓度:0.02mm;圓柱度:0.01mm;平麵度0.03mm。
以(yǐ)上的加(jiā)工精度(dù)隻是一個(gè)相對參考值,並不代表所有車床(chuáng)都(dōu)符合,很多車床設備根據生產廠家的具體要求和裝配(pèi)的具體情況都有(yǒu)一(yī)定(dìng)的上下浮(fú)動量,但是無論這個浮動量是多大,其加(jiā)工精度值(zhí)一定是滿足國標對該類設備(bèi)的要求的(de),如果在購買(mǎi)該中設備的時(shí)候,其加工精度要求沒(méi)有達到國標的要求,采(cǎi)購方有權(quán)拒絕驗收和付款。
二、銑床
(1)銑床(chuáng)的類型
銑床的類型同樣繁雜多(duō)樣,根據某機械加工工(gōng)藝師手冊的統計達70餘種。
比較典型的大類有:儀表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形銑(xǐ)床(chuáng)、立式升降台銑床、臥式升降台銑床、床身銑(xǐ)床、工具銑床等,這其中又(yòu)分為很多小(xiǎo)型的分類,數量不一而足,而在(zài)我們機(jī)械行業比較常用的是立式加工中心和龍門加工中心,幾乎(hū)有機械加工的地方都可以看到這兩種類(lèi)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。
(2)銑床的加工適用範圍
因(yīn)為銑床有太多的種類和結構,而且適用的廣泛度也有很大的差異,所以我們指針對目前最常(cháng)用的立式加工中心和龍門加工中心兩種典型銑床來(lái)做一個加工範圍的介紹。
A、立式加工中心(xīn)(如上圖)
立式加工(gōng)中心實際為帶刀庫的立式數控銑床,其主要特點是采用多刃(rèn)回轉刀具進行切削加(jiā)工,可以進行平麵、溝槽、分齒零件、螺旋(xuán)形表麵及(jí)各種曲麵(miàn)的加工。
特別是隨著數控技術的應用,該類型機床(chuáng)的加工範圍也得到了(le)很大(dà)的提升,除了能(néng)進行各種銑削操作外,還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等(děng)複合加工,具有非(fēi)常寬廣的實用性和普及意義。
B、龍門(mén)加工中心
和立式加工中心相比,龍門(mén)加(jiā)工中心即為數控龍門銑床(chuáng)加刀庫的複合應用,在加工範圍上,龍門加工中心幾乎(hū)具備(bèi)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,同時在加工效率和加工精度上(shàng)也(yě)有非常大的優勢,尤其是五軸(zhóu)聯動型龍門加工中心的實(shí)際應用,其加工範圍也得到了極大的(de)提升,為我國的製造業向高精尖方向發展奠定了基礎。
(3)銑床的加工精度:
A、立式加工中心:
平(píng)麵度:0.025/300mm;粗超度:1.6Ra/μm。
B、龍門加工中心:
平麵(miàn)度:0.025/300mm;粗超度:2.5Ra/μm。
以(yǐ)上的加(jiā)工精度隻是一(yī)個相對參考值,並不代表所有銑床都符合(hé),很多(duō)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下浮動量,但是無論這個浮動量(liàng)是多大,其加工精度值一(yī)定是滿足國標對該類設備的要求的,如果在購買該中設備(bèi)的時候,其加工精度要求沒有達到國標的(de)要求,采購方有(yǒu)權拒絕驗收和付款(kuǎn)。
三、刨床
(1)刨床的類型
相對車床和銑床(chuáng)而言,刨床的種(zhǒng)類要少很多,同樣根據機(jī)械加工工藝師手冊的統計大(dà)概(gài)有21種左(zuǒ)右。
比較典型的類型(xíng)有:懸臂刨(páo)床、龍門刨(páo)床、牛頭刨床、邊緣及模具刨床等(děng),這些大類中又(yòu)分為很多個小類型的刨床產品,而我(wǒ)們在機械行業使(shǐ)用率最高,普(pǔ)及率最(zuì)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兩種典型的刨床來(lái)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(de)刨削運動主要是相對(duì)加(jiā)工工件的周期往返直(zhí)線運動,其適用的刨削零件特(tè)征多為平麵、斜(xié)麵和凹凸(tū)麵的加工,也可(kě)以針對各種曲麵進行刨削。
但是因為其本身的(de)加工特點的(de)局限性,加(jiā)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切削,所(suǒ)以造(zào)成了空行程損失,也(yě)因此加工效率相對(duì)較為低下。
同時隨著其它各種加工設備的(de)數控化和(hé)自動化方麵的極大技術提升,刨削加工方式(shì)已經處於逐漸被取代的邊緣,從現在的(de)很多(duō)設(shè)備升級(jí)走向來看,這種(zhǒng)類型的加工機床並沒有得到一個很大(dà)的升級創新,很大程度還是(shì)停留在原來(lái)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(dāo)具的不斷創新,更是在加工範圍方麵極大的取代(dài)了刨床的加工優(yōu)勢,讓這種加工效率相對低下的(de)設備處於了一種(zhǒng)很(hěn)尷尬的處境。
(3)刨床的加工(gōng)精度
刨削加工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等級,特別是對一些大(dà)型機床的長導軌麵的加(jiā)工甚至可以代替磨削加(jiā)工,這就是所(suǒ)謂的“以精刨代替精磨”的加工方式。
四(sì)、磨床
(1)磨床的類型
相對前麵幾種機型的加工設備,磨床的種類更是繁多,根據某機械加工工藝師手(shǒu)冊(cè)的統計大概有194種之多。
從大類上分可以分為:儀表磨床、外圓磨床、內圓磨床(chuáng)、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床、平麵及端麵(miàn)磨床、曲軸凸(tū)輪軸花鍵及軋輥磨床(chuáng)、工具磨床、超精機、內圓(yuán)珩磨機、外圓及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位刀片磨削機床、研磨機、球軸承套圈溝磨床、滾子軸承套圈滾道磨床(chuáng)、軸承套圈超精(jīng)機、葉片磨削機床(chuáng)、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(tuō)拉機修磨機(jī)床等(děng)多個(gè)類型。
因(yīn)為磨(mó)床的分類和應該太過廣泛,而且很(hěn)多磨床都是特定行業的一些(xiē)特定設備,所以我們指針對在機械行業具有普遍使(shǐ)用性(xìng)的磨床來做一個(gè)基本的介紹(shào),在這篇(piān)文章(zhāng)中,我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個簡要的說明。
(2)磨床的加工(gōng)適用(yòng)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(miàn)和軸肩端麵。
因為其較好的加工適應性和加工精度,被廣(guǎng)泛(fàn)的應用於機械加工中的一些高精(jīng)度零件的加工,尤(yóu)其是在這些零件的最(zuì)後精加(jiā)工工序(xù)更是普遍使用,其不僅可以最大限度的保證加工零(líng)件的幾何尺寸,同(tóng)時(shí)也能夠實現較好(hǎo)的表麵光潔度要求(qiú),所以是(shì)機械加工工序(xù)中不可或缺的設備(bèi)之一。
B、平麵磨床、其主要是用於加工平(píng)麵、台階麵、側麵(miàn)等零件表麵,在機械行業也是使(shǐ)用非常(cháng)的廣泛。
尤其是在一些高精零件表麵的加工上,磨床幾乎是最後保(bǎo)證加工(gōng)精度(dù)的不二選擇(zé),也正因(yīn)為如(rú)此,平麵磨床的使用是大多(duō)數磨削操作者的必修課,甚至(zhì)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技能,因為裝配過(guò)程中的各種調整墊(diàn)的磨(mó)削工作都(dōu)依(yī)靠平麵磨床來完成。
(3)磨床的加工精度
A、外圓磨床的加工精(jīng)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(háng)度:0.01/300mm;表麵粗(cū)糙(cāo)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(ér)言,磨床更能實現較高的(de)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(chuáng)被廣泛而普遍的使用著。
五、鏜床
(1)鏜床的類(lèi)型
相(xiàng)比前麵幾種類型的加工設備(bèi),鏜(táng)床也屬於比(bǐ)較小眾的(de)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(fèn)為以下幾種(zhǒng):深孔鏜(táng)床、坐標(biāo)鏜床、立式鏜(táng)床(chuáng)、臥式銑鏜床、精鏜床、汽車拖拉機修(xiū)理用鏜床等(děng)等,其中(zhōng)在我們機械行(háng)業最普遍(biàn)也是最常用的鏜床(chuáng)應該飛坐(zuò)標鏜床莫屬了,下麵我(wǒ)們也就坐標鏜床的一些特點來做一個簡要的介紹與分析。
(2)鏜床的加工適用範圍
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(jiè)紹(shào),大家可以據此觸類旁通的去學習其(qí)它類型的鏜床知(zhī)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、形狀和位置精度要求高的孔係,可以(yǐ)進行鑽孔、擴孔、鉸孔、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(hé)刻線等工作,具有非常廣泛而可靠的加工特性(xìng)。
但是隨著數控技術的(de)大(dà)力發展,尤其是數控立(lì)式銑床(chuáng)和數控臥式銑床的大力發展,鏜床這種曾經(jīng)孔係加工設備(bèi)中的霸主,也有逐漸被取代的危險,當然其也有不可取代的客(kè)觀一麵,但是不(bú)管(guǎn)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,是技術的進步,也是工藝的進步,更是(shì)我們國家製造業的進步。
(3)鏜(táng)床(chuáng)的加工精度
坐標鏜床加工的孔徑精度一(yī)般為(wéi)IT6-7級,表(biǎo)麵(miàn)粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是(shì)鏜床加工有一個非(fēi)常不好(hǎo)的(de)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(shēng)走進去,一個(gè)張飛李逵蹦出來,有一種開完鏜床,麵目(mù)全非的感(gǎn)覺。
所以基(jī)於這麽一個(gè)加工環節的現(xiàn)實原因,這種設備將來被取代的可能性(xìng)也在增加,因為誰(shuí)不在乎自己的顏值(zhí)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。
六、鑽床
(1)鑽床的類型
這是機械行業使用最廣泛的加(jiā)工設(shè)備,但凡是個機械加工工廠,基本上都(dōu)會擁有一台(tái),如果連(lián)這個(gè)加工設備都沒有,你都不好意思說你是幹加工的,根據某機械加工工藝(yì)師手冊的統計大概有(yǒu)38種左右。
按大類可以分為以(yǐ)下幾種:坐標鏜鑽床(chuáng)、深孔鑽床、搖臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床、臥式(shì)鑽床、銑鑽床、中心(xīn)孔鑽床等,而我們在機械行(háng)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(jiè)紹一下這種鑽床。
(2)鑽床(chuáng)的加工適(shì)用範圍
我們主要正對搖(yáo)臂鑽來說明,對於這種機(jī)床,在這裏我隻有一句話,就是鑽各種類型的孔(kǒng),除了鑽孔還可以實現擴(kuò)孔、鉸孔、鍯孔、攻(gōng)螺紋等加工工序,但是其有一個很大的(de)毛病,那就是孔係位置精度不高,所以對一些孔係位置精度要求高的零件,我們通常不選(xuǎn)擇鑽床來實現。
(3)鑽床的加工精度
略。。。。。因為基本上沒(méi)有什麽(me)加工精度可言,就是鑽個孔而已。
七、線切割
對於線(xiàn)切割這種加工設備,我因為接觸的並不是很多,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(zài)機械行業的使用廣度上有所局限,但是其也有其獨特的存(cún)在價值(zhí)。
特(tè)別是針對一些(xiē)異(yì)形(xíng)的零件的下料和加工,還是存在一些相對優勢(shì),但是鑒於其低下的加工效率和激光機的(de)大(dà)力發展,線切割這種加工設備也逐漸遊(yóu)走在(zài)被淘汰的行業邊緣。
其實我所在的企業,就擁有大量的線(xiàn)切割設備,但是因為其實屬於下料工序,所以對這種設備的關注度並不高,給我的總體印(yìn)象就是“髒、慢、煩”,很多操作者(zhě)都不願意(yì)去操作這種設備(bèi)。
尤其是隨(suí)著各種數控設(shè)備的大力應用和自動化技術的逐漸成熟,這種設備的優勢已(yǐ)經有點“蕩然無存”的(de)感覺,當然其在一(yī)定時間(jiān)和範圍內還將繼續(xù)存在這(zhè)肯定是一種(zhǒng)必然,但是我也相信,其存在的價值也會(huì)越來越小。