一個好的機(jī)械工(gōng)藝工程師,一定是一個好的加工設備應(yīng)用工程師,對機械行業的各種加工設備的類型、加工(gōng)適(shì)用範圍、結構特點、加(jiā)工精度等非常精確而充分的了解。
同時也可以實(shí)際的結合(hé)自己(jǐ)所在(zài)公(gōng)司的設(shè)備具體情況,對各種不同的加工零件和加(jiā)工工序進行合理的設備布局和安排,明白自己的加工優勢所在,也清楚自己的加工劣勢之處,能夠很好的揚長(zhǎng)避短來統籌公司的機械加工工作。
現在,我們針對機械加工行業比較(jiào)常用的幾種加工設備來做(zuò)一個大概的分析和了解,讓我們從感性上去對(duì)這個行業的加工設備有(yǒu)一個相對清晰和(hé)明朗的定義,同時也可以從理論上去對(duì)各種加工設備進行一定的剖析,以便在今後的工作中能夠更好的結合實踐(jiàn),從而進一步指導我們的工作,助(zhù)力我們的(de)工(gōng)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,並針對這些加工設備的(de)類型、適用(yòng)範圍、結(jié)構特點(diǎn)和加工精度做進一步詳細的闡述,下麵(miàn)進入正題。
一、車(chē)床
(1)車床的類型
車床(chuáng)的類型非常多,根據某(mǒu)機械加工工藝師(shī)手冊的統計達77種之多。
比較(jiào)典型的大類(lèi)有:儀(yí)表車(chē)床、單軸自動車床、多軸(zhóu)自動或半自動車床、回輪(lún)或轉塔(tǎ)車床、曲軸及凸輪(lún)軸(zhóu)車床、立式車床、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸輥(gǔn)錠及鏟齒車床等等,這其中又分為很多小型(xíng)的分類,數(shù)量(liàng)不一而足,而在我們機械行業比(bǐ)較(jiào)常用的是立式車床和臥式車床,幾乎有機械(xiè)加工的地方都可以看(kàn)到這兩種車(chē)床的身影。
(2)車(chē)床的加工適用範圍
我們(men)主要選擇幾種典型的(de)車床類(lèi)型來介紹加工(gōng)的使用範圍。
A、臥式車床、可適用於車削內(nèi)外圓柱麵、圓錐麵、成形回轉麵(miàn)和環(huán)形槽(cáo)、車(chē)削斷麵和各(gè)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(rán)普通的臥式車床的自動化程度(dù)較低,加工過(guò)程中的輔(fǔ)助時間也較多,但是因為其廣泛的加(jiā)工範圍和良好的(de)通用性(xìng)能,該類(lèi)型的機床(chuáng)在機械加工行業(yè)得到了廣泛(fàn)的應用和普及,是我(wǒ)們機械行業對(duì)具(jù)典型(xíng)代表性的加工設備之一(yī),也是機械加工行業不可或(huò)缺的加工設備之(zhī)一。
B、立式車床、適用於各種機架、殼體類零件的加(jiā)工,也適用於加工各種零件的內(nèi)、外圓(yuán)柱麵、圓錐麵、端(duān)麵、溝槽(cáo)、切斷及鑽、擴、鉸孔等加(jiā)工,借助於附加(jiā)裝置還可(kě)以實現車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加(jiā)工工序。
(3)車床的(de)加(jiā)工精度
A、通常的臥(wò)式車床的機械加工精度如下:
圓度: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(shì)車床的機械加工精度如下:
圓度:0.02mm;圓柱度:0.01mm;平(píng)麵度0.03mm。
以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,很多車床設備根據生產廠家的(de)具體要求和(hé)裝配的具體情況都有一定(dìng)的(de)上下浮動(dòng)量,但是無論這個浮(fú)動量是多大,其加工精度值一定是滿足國(guó)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(jīng)度要(yào)求沒有達到國(guó)標的要求,采(cǎi)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(xiè)加工(gōng)工藝師手(shǒu)冊的統計達70餘種(zhǒng)。
比較典型的大類有(yǒu):儀表(biǎo)銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平(píng)麵銑床、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式(shì)升(shēng)降台銑床、床身銑床、工具銑床等,這其中又分為很多小型的分類,數量不一而足,而在我們(men)機(jī)械行業(yè)比較常用的是立式加工中(zhōng)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種類型的銑床,我們也針對這兩種典型的銑(xǐ)床(chuáng)來做一個大概的介紹和分析。
(2)銑床的加工適用範圍
因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(yǐ)我們指針對目前最常用的立式加工中心和龍門加工中心兩種典型銑床(chuáng)來(lái)做一個加工範圍的(de)介紹。
A、立式加工中心(如上圖)
立式加工中心實際為(wéi)帶刀庫的立式數控銑床,其主要特點是采用多刃回轉刀具進(jìn)行切削加工,可以進行平(píng)麵、溝槽、分齒零件、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到了很大的提升,除了能(néng)進行各種銑削操作外,還(hái)可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻(gōng)螺紋等複合(hé)加工,具有非常寬廣的(de)實用性和普及意義。
B、龍門加工中心
和立(lì)式加工中心相比,龍門加工(gōng)中(zhōng)心即為數控龍門(mén)銑床加(jiā)刀庫(kù)的複合(hé)應用,在加工範圍上,龍門加(jiā)工中心幾乎具備普通立式加工(gōng)中心的所有加工能力。
且(qiě)在零件的外形尺(chǐ)寸上能夠適應更大(dà)型的工具的加工,同(tóng)時在(zài)加工效率和加工精(jīng)度上也有非常大的(de)優勢,尤其是五軸聯動型(xíng)龍門加工中心(xīn)的實際應用,其加工(gōng)範圍也得到了極大(dà)的提升,為我國的製造業向高精尖方(fāng)向發展奠定了基礎。
(3)銑床的加工精度:
A、立式加工中心:
平麵(miàn)度:0.025/300mm;粗超度:1.6Ra/μm。
B、龍門加工(gōng)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,並不代表所有銑床都符(fú)合,很多銑床(chuáng)設備根據生產廠家的(de)具體要求和裝配的具體情況都有一定的上下(xià)浮(fú)動量,但是無(wú)論這個浮動量是多大(dà),其加(jiā)工精(jīng)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(gāi)中(zhōng)設備的時候,其加工精度(dù)要求沒(méi)有(yǒu)達到國標(biāo)的要求,采購方有權拒絕驗收和付款。
三、刨床
(1)刨床的類型
相對車床和銑床而言,刨床(chuáng)的種類要少很多,同樣根據(jù)機械加工工(gōng)藝師手冊的(de)統計(jì)大概有21種左右。
比較典型的(de)類型有:懸臂(bì)刨床、龍門刨床、牛頭刨床、邊緣及模具刨床等,這些大類中又(yòu)分為很多個小類型的刨床產品,而我們在機械行業使用(yòng)率最高,普及率最廣的應該屬牛(niú)頭刨床和龍門刨床,如上(shàng)圖所示,我們下麵也就針對這兩種典型(xíng)的刨床來做一個(gè)基本的分析和介紹。
(2)刨床的加工適(shì)用(yòng)範圍(wéi)
刨床的刨削運動主要是相對加工工件的周期(qī)往返(fǎn)直線運動,其適用的刨削零件特征多為平麵、斜(xié)麵和(hé)凹凸麵的加工,也可以針對各(gè)種曲麵進行刨削(xuē)。
但(dàn)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,而且返回行程的刨刀(dāo)並不參與零件(jiàn)加工切削,所以造成了空(kōng)行程損失,也因此加工效率相對較為低下。
同時隨(suí)著其它各種加(jiā)工設備的數控化和自動化方麵的極大技(jì)術提升,刨削加工方式已經處於逐漸被取代的邊緣,從現在的很(hěn)多設備(bèi)升級走向來看,這種類型的加工機床並沒有得到一個很大的升級創新(xīn),很大程度還是(shì)停留在原來的(de)結構和(hé)布局(jú)上,尤其(qí)是立式加工中心(xīn)和龍門加工中心的大力發展(zhǎn),以及加(jiā)工(gōng)刀具的不斷創新,更是在(zài)加工範圍(wéi)方麵極大的取代了刨床的(de)加工優勢,讓這種加工效率相對低下的設備處於了一種很尷尬的處境。
(3)刨床的加工精度
刨削加(jiā)工精度普遍(biàn)能夠達到IT10-IT7精度等級(jí),特別(bié)是對一些大型機(jī)床的(de)長導軌麵的加工甚至可以(yǐ)代替磨削加工,這就(jiù)是所謂的“以精刨代替精磨”的加工方式。
四、磨床
(1)磨床的類(lèi)型
相對(duì)前麵幾種機型(xíng)的加工設備,磨(mó)床的(de)種類更是繁多,根據某機械加工工藝師手冊的(de)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(mó)床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌(guǐ)磨床、刀具刃磨(mó)床、平麵及端麵磨床、曲(qǔ)軸凸輪軸花鍵(jiàn)及軋輥磨床、工具磨床、超精(jīng)機、內圓珩磨機、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(yán)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、軸承(chéng)套圈超精機、葉(yè)片(piàn)磨削機床、滾(gǔn)子加工機床、鋼球加工機床、氣門活塞及活塞環磨(mó)削機床、汽車拖拉機(jī)修磨機床等多個類型。
因為磨床的分類和應該太過廣泛,而(ér)且很多磨床(chuáng)都是特定行業的一些特定設備(bèi),所以我(wǒ)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(men)主要選擇外圓磨(mó)床(chuáng)和平麵磨床來做(zuò)一個簡要的說明。
(2)磨床的(de)加工適用範圍
A、外圓磨床、外圓(yuán)磨床主要(yào)是加工圓柱麵、圓錐麵或其他回轉體的外表麵和軸(zhóu)肩端麵。
因為其較好的加工適應性(xìng)和加工精度(dù),被廣泛的應用於機械加工中的一些(xiē)高精度零件的加工,尤其是在這(zhè)些零件的最後精加(jiā)工工序更是普遍使用,其不僅可以最大限度(dù)的保證加工零件的幾何尺寸,同時也能夠實現較好的表(biǎo)麵光潔度要求,所以是機械加工工序中(zhōng)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、側麵等零件(jiàn)表麵,在機械(xiè)行業也是使用非常的(de)廣泛(fàn)。
尤(yóu)其是在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(dù)的不二選擇,也正因為如此(cǐ),平麵磨床的使用是大(dà)多數磨(mó)削(xuē)操作者的必(bì)修課,甚至在一些設備裝配(pèi)行業,平麵磨(mó)床的使用也是裝配人員的標(biāo)配(pèi)技能,因為裝配(pèi)過程中的各種調整墊的磨削工作都依靠平麵磨床(chuáng)來完成。
(3)磨床(chuáng)的加工精度
A、外圓磨床的加工精度:
圓度和圓柱度:0.003mm;表麵粗(cū)糙度:0.32Ra/μm。
B、平麵磨床的加工(gōng)精度:
平行(háng)度:0.01/300mm;表麵(miàn)粗糙度(dù):0.8Ra/μm。
從以上的加工精度,我們也可以很清楚的看出,相比(bǐ)前麵的車床、銑(xǐ)床、刨床等(děng)加(jiā)工設備而(ér)言,磨(mó)床更能(néng)實現較高的行為(wéi)公差精度和表麵粗糙度,所以(yǐ)在很多零件的精加工工序,磨床被(bèi)廣泛而普遍(biàn)的使用著。
五、鏜床
(1)鏜床的類型
相比前麵幾種類型的加工設備,鏜床也(yě)屬於比較小眾的一種加工設備,根據某機械加工(gōng)工藝師手冊的(de)統計大概有23種左右。
從其大類上可分為以下幾種:深孔鏜床(chuáng)、坐(zuò)標鏜床、立式鏜床、臥式(shì)銑鏜床(chuáng)、精鏜床、汽車(chē)拖(tuō)拉機修理用(yòng)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,下麵我們也就坐標鏜床的一些(xiē)特點來(lái)做一個簡要(yào)的介紹與分析(xī)。
(2)鏜床的加工適用範圍(wéi)
鏜床(chuáng)的類型多種多樣,我(wǒ)們就坐標鏜床來(lái)做一個簡(jiǎn)要的介紹,大家(jiā)可以據此觸類旁通的(de)去(qù)學習其它類型的鏜(táng)床知識,坐(zuò)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,可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削麵等加工(gōng),還可以進行坐標測(cè)量、精密刻度和(hé)刻線等(děng)工(gōng)作,具有非常廣泛而可靠的加工特性。
但是隨著數控技術的大力發展,尤其是數控立式銑床和數控臥式銑床的大力發展,鏜床這種曾經(jīng)孔係加工設備中的霸主,也有逐漸被取代(dài)的危險,當然其(qí)也有不可取代的客(kè)觀一麵,但是不管是什麽設備的消亡或發展(zhǎn),對於機械(xiè)加(jiā)工行(háng)業而言都是一種進步(bù),是(shì)技術的進步,也是工藝的進步,更是我們國家(jiā)製造業的進步。
(3)鏜床的加工精度
坐標鏜床加工的孔徑精度一般為IT6-7級,表麵粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是鏜床(chuáng)加工有一個非常不好的地方,特別是(shì)在加工鑄鐵類(lèi)零件的(de)時候,那(nà)叫一個(gè)髒啊,一個白麵小生走進去,一個張飛李逵蹦出(chū)來,有一種(zhǒng)開完(wán)鏜(táng)床,麵目全非的感覺。
所以基於這麽一個加工環節的現實原(yuán)因,這種設(shè)備將來被取代的可能性也在增加,因為誰不(bú)在乎自(zì)己的顏值呢?盡快很多人都沒有,但是我們(men)也需要裝(zhuāng)著我(wǒ)們很(hěn)有的樣子啊。
六、鑽床
(1)鑽床的類(lèi)型
這是機械行業使用最廣泛的加工設備,但凡是個機(jī)械加工工廠,基本上都會(huì)擁有一台,如果連這(zhè)個加工設(shè)備都沒有(yǒu),你都不好意思說你是幹加(jiā)工的,根據某(mǒu)機械加工工(gōng)藝師手冊(cè)的(de)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、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑鑽床、中心孔鑽床等,而我們在機械行業使用最為普遍(biàn)的就是搖臂鑽床,隻是我們機械加工行業(yè)的標配,沒這個設備,你基本(běn)上是無法做這個(gè)行業的,也正因為如此,我們接下來就重點來介紹一下這種(zhǒng)鑽床。
(2)鑽床的加工適用範圍
我們主要正對搖臂鑽來說明,對於這種機床,在這裏我隻有一句話,就是鑽各(gè)種類型的孔,除了鑽孔還(hái)可以實現擴孔、鉸(jiǎo)孔、鍯孔、攻螺紋等加工工序,但是其有一個很(hěn)大的毛病,那就是孔係位置精度不(bú)高,所以對一些孔係位置精度要求高的零件,我們通常不選擇鑽床來實現。
(3)鑽床的加工精度
略。。。。。因為基本上沒有什麽(me)加工精度可言,就是鑽個孔而已。
七、線切割
對於線切割這(zhè)種加工(gōng)設備(bèi),我因(yīn)為接觸的並(bìng)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(suǒ)以在機械行業的使用廣度上有所局(jú)限,但是其也有其獨特的存在價(jià)值。
特別是針對(duì)一些異形的零件的下料和加(jiā)工,還(hái)是存在一些相對優勢,但是鑒(jiàn)於其低下的加工效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。
其實(shí)我(wǒ)所(suǒ)在的企業(yè),就擁(yōng)有大量的線切割(gē)設備,但是因為其實屬於下料工序,所以對這(zhè)種(zhǒng)設備的關(guān)注度並不高,給我的總體印象(xiàng)就(jiù)是“髒、慢、煩(fán)”,很(hěn)多操作者都不願(yuàn)意去操作這種設備。
尤其是隨著各種數(shù)控設備的大力應用和自動化技術的逐漸成熟,這(zhè)種設(shè)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(xù)存在這(zhè)肯定(dìng)是一種必然,但是我也相(xiàng)信,其存在的價值也會越來越小。