一個好的機械工藝工程師,一(yī)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設備的類型、加(jiā)工適用範圍、結構特點、加工精度等非常精確而充分的了解。
同(tóng)時也可以實際(jì)的(de)結合自己所在公司的設備具體情況(kuàng),對各種不同的加工零件(jiàn)和加工工序進行合理的設備布局和安排,明白(bái)自己的加工優勢所在(zài),也清楚自己的加(jiā)工劣勢之處,能夠很好的揚長避短來統籌公司的機(jī)械加工工作。
現在,我們針對機(jī)械加工行業(yè)比較常用的幾(jǐ)種加工設備來做一個大概的分析和了(le)解,讓我們從感(gǎn)性上去(qù)對這個行業的(de)加工設備有(yǒu)一個相對清晰和明朗的定義,同時(shí)也可以從理論上去對(duì)各種加工設備(bèi)進行(háng)一定的剖析,以便在今後的工作中能夠更好的結合實踐,從而進一步指導我(wǒ)們的工作,助力我們的工作。
我們的介(jiè)紹圍繞機械加工行業(yè)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(duì)這些加工(gōng)設備的類型、適用範圍、結構(gòu)特點和加工精度做進一步詳細的闡述(shù),下麵進入正題(tí)。
一、車床
(1)車(chē)床的類型
車床的類型非常多(duō),根據某機(jī)械加工工(gōng)藝師手冊的統計達77種之多。
比較典型的(de)大類有(yǒu):儀表(biǎo)車床、單軸自動車床、多軸自動或半自動車床、回輪或轉塔(tǎ)車床、曲軸及凸(tū)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等,這其中又分為很多小型(xíng)的分類,數(shù)量不一而(ér)足,而在我們機械行(háng)業比較(jiào)常用的是立式車床和臥式(shì)車床,幾乎有機械加(jiā)工的地方(fāng)都可以看到(dào)這兩種車床的身影(yǐng)。
(2)車床的加工適用範圍(wéi)
我們(men)主要(yào)選擇(zé)幾種(zhǒng)典型的車床(chuáng)類型來介紹加工的使用(yòng)範(fàn)圍。
A、臥式車床、可適用於車削內外(wài)圓柱麵(miàn)、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削斷麵和各種螺紋、可以進行鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋(wén)和滾花等工序的加工。雖然普(pǔ)通(tōng)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多,但是因為其廣泛的加工(gōng)範圍(wéi)和良好(hǎo)的通用性能,該類型的機床在機械加工(gōng)行業得(dé)到了廣泛的應用和普及,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(háng)業不可或缺的(de)加工(gōng)設(shè)備之一。
B、立式車床、適(shì)用於各種機架、殼(ké)體類零件的加工,也適用於加工各種零件的(de)內、外圓柱(zhù)麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷(duàn)及鑽、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、銑削和磨削等加工工序。
(3)車(chē)床的(de)加工精度
A、通常的臥式車床的機械加工精度如下:
圓(yuán)度:0.015mm;圓柱度(dù):0.02/150mm;平麵度(dù)0.02/¢150mm;表麵粗糙度:1.6Ra/μm。
B、立式車床(chuáng)的機械(xiè)加工精(jīng)度如下:
圓度:0.02mm;圓柱(zhù)度:0.01mm;平麵度0.03mm。
以上的加工精度隻是一個相(xiàng)對參考值,並不代表所有車床都符合,很多車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(fú)動(dòng)量(liàng)是多大,其加工精度值一定是滿足國標對該類設備的(de)要求的,如果在(zài)購買該中設備的時候,其加工精(jīng)度要(yào)求沒有達到國標的要求,采購方有權拒絕驗收和付款(kuǎn)。
二、銑床(chuáng)
(1)銑床的類型
銑(xǐ)床的類型同樣繁雜多樣,根(gēn)據(jù)某機械加工工藝師手冊的統計達(dá)70餘種。
比較典型的大類有:儀表銑床、懸臂(bì)及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床(chuáng)、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式(shì)升降台銑床、床身銑床、工具銑床等,這其中又分(fèn)為很多小型的(de)分類,數量不一而(ér)足,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,幾乎有機械(xiè)加工(gōng)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床來(lái)做一個大概的介紹和分析。
(2)銑床的加工適(shì)用範圍
因為銑床有太多的種類和結(jié)構,而且適(shì)用的廣泛度也有(yǒu)很大的差異,所以(yǐ)我們指針(zhēn)對(duì)目前最常用的立式加工中心和龍門加工中心兩種典型(xíng)銑床來做一個加工範圍的介紹。
A、立式加工中心(如上圖)
立式加工中心實際為(wéi)帶刀庫的(de)立式數控銑床,其主要(yào)特點是采用多刃回轉刀具進行切削加工,可以(yǐ)進行平麵、溝槽、分齒零件、螺旋形表麵及各種曲(qǔ)麵的加工。
特別是隨(suí)著數控技術的應(yīng)用,該類型機床的加工範圍也得到了很大的提升,除了能進行各種銑削操作外,還可以對工件進行鑽、鏜、鉸和攻螺紋等複合加工(gōng),具有非常寬廣的實用性(xìng)和普及意義。
B、龍門加工中心
和立(lì)式加工中(zhōng)心(xīn)相比,龍門加工中心即為數控龍門銑(xǐ)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立式加工中心的所有加工能(néng)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(dù)上也有非常(cháng)大的優勢,尤其是五軸聯動型龍門加工中心的(de)實際應用,其加工範圍也得到了極大的提升,為我國的製造業向高精尖方向發(fā)展奠定(dìng)了基礎。
(3)銑床的加工精度:
A、立式加(jiā)工中(zhōng)心:
平麵度(dù):0.025/300mm;粗超度:1.6Ra/μm。
B、龍(lóng)門(mén)加工中心:
平麵度: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(bèi)根據生產廠家的具體要求和裝配的具(jù)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,其加(jiā)工精度值一定是滿足國標對(duì)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(dào)國標的要求,采購方有權拒絕驗收和付款。
三、刨床
(1)刨(páo)床的(de)類型
相對車床和銑床而言,刨床的種類要少很多,同樣根據機械加工工藝師手冊的統計(jì)大概有21種左右。
比較典型的類(lèi)型(xíng)有:懸臂刨床、龍門(mén)刨床、牛頭刨(páo)床(chuáng)、邊緣及(jí)模具刨床等,這些大類中又分為很(hěn)多個小類型的刨床產品,而我們在機(jī)械行業使用率最高,普及率最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(xíng)的(de)刨床(chuáng)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工件的周期往返直線運動,其適用的刨削零件特征多為平麵、斜麵和凹凸(tū)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特點的(de)局限性,加工刨削的速(sù)度並不太高,而且返回行程的刨刀並不參與零件加工切削,所(suǒ)以(yǐ)造成了空行程損失,也因此加工(gōng)效率相對較為低下。
同時隨著其它各種加工設(shè)備的數控化和自動化方(fāng)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向來看,這種類型的加工機床並沒有得到一(yī)個很大的升級創新,很大程度還是停留在(zài)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(jí)加工刀具的不斷創新,更是在加工(gōng)範圍方麵極大的取代了刨床的加工(gōng)優勢,讓這種加工效率相(xiàng)對低下的設備(bèi)處於了一(yī)種很尷尬的處境。
(3)刨床的加工精度
刨削加工精度(dù)普遍能夠達到IT10-IT7精度等級,特別是對一些大型機床的長導(dǎo)軌麵的加(jiā)工甚至可以(yǐ)代替磨削加工,這就是所謂的“以精刨代替(tì)精磨”的(de)加工方式。
四、磨床
(1)磨床的類型
相對(duì)前麵幾種機型的加工設(shè)備,磨床的種類(lèi)更是繁多(duō),根據某機(jī)械加工工藝師手冊的統計(jì)大概有194種之多(duō)。
從大類(lèi)上分可以分為:儀表磨床、外圓磨床、內圓(yuán)磨(mó)床(chuáng)、砂輪機、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床(chuáng)、平麵及端(duān)麵(miàn)磨床、曲軸(zhóu)凸輪軸花(huā)鍵及軋輥磨床、工具磨床、超精機、內圓珩磨機、外圓及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床。刀具刃磨及研磨機床、可轉位(wèi)刀片磨削機床、研磨機、球軸承(chéng)套圈溝(gōu)磨床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承套(tào)圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工機床、鋼球加工機床、氣門活(huó)塞及活塞環磨削(xuē)機床、汽車拖拉機修磨(mó)機床等多個類型。
因為(wéi)磨床(chuáng)的分類和應該太過(guò)廣泛,而且很多磨床都是特定行業(yè)的一些特定設備,所以我們指針對在機械行(háng)業具有普遍(biàn)使用(yòng)性的磨床來做一個基本的(de)介紹,在這篇文章中,我們(men)主要選擇外圓(yuán)磨床和平麵磨床來做一個簡要的說明。
(2)磨床的加工(gōng)適用範圍
A、外圓磨(mó)床、外圓磨床主要是加(jiā)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(de)加工適(shì)應性和加工精度,被(bèi)廣泛的應用於機械加工中的一些高精度零件的加工,尤其是在這些零(líng)件的最後精加工工序更是普遍使(shǐ)用,其不僅可以(yǐ)最大限度的保證加(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,所以是機械加工(gōng)工序中不可或缺(quē)的設備之一。
B、平麵磨床、其主要是用於(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(biǎo)麵的加工上,磨床幾乎是最後保證加工精度的不二(èr)選擇,也正因為如此(cǐ),平麵磨(mó)床的使用是大多數磨削操作者的必修課,甚至在一些設(shè)備裝配行業,平麵(miàn)磨床的使用也是裝(zhuāng)配人員的標配技能,因為裝配過程(chéng)中的各(gè)種(zhǒng)調整墊的磨削工作都依靠(kào)平麵磨床來(lái)完成。
(3)磨床(chuáng)的加工精度
A、外圓(yuán)磨床的加工精(jīng)度:
圓度和圓柱度:0.003mm;表麵粗糙度(dù):0.32Ra/μm。
B、平麵磨床的加工精度(dù):
平行度:0.01/300mm;表麵(miàn)粗糙度(dù):0.8Ra/μm。
從(cóng)以上的加(jiā)工精度,我們也可(kě)以很清楚的看出,相(xiàng)比前麵的車床、銑(xǐ)床、刨床等加工設(shè)備而言(yán),磨床更能實現較高的行為公差精度和表麵粗(cū)糙度(dù),所以在很(hěn)多零件的精加工工(gōng)序,磨床被廣泛而普遍的使用著。
五、鏜床
(1)鏜床(chuáng)的類型
相比前麵幾種類型的加工設備,鏜床也屬(shǔ)於比較小眾的一種加工設備(bèi),根據某機械加工工藝師手冊的統計(jì)大概有23種(zhǒng)左右。
從其大類上可分為以(yǐ)下幾種:深孔鏜床、坐標鏜床、立式鏜床(chuáng)、臥(wò)式銑鏜(táng)床(chuáng)、精(jīng)鏜床、汽車拖拉機修理用鏜床等(děng)等,其中在我們機械行業最普遍也是(shì)最常用的鏜床應該(gāi)飛坐標鏜床莫屬了,下麵我們也就坐標鏜床的一些特點來做一個簡要的介紹與分(fèn)析。
(2)鏜床的加工適用範圍
鏜床的類型多種多樣,我們就(jiù)坐標鏜床來(lái)做(zuò)一個簡要(yào)的介紹,大家可以據此觸類旁通的去(qù)學習其它類型的鏜床知識,坐標(biāo)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(hé)位置精度要求高的孔係(xì),可以進行鑽(zuàn)孔、擴孔、鉸孔、鍯端(duān)麵、切(qiē)槽、銑削麵等加工,還可以進行坐標(biāo)測量(liàng)、精密刻(kè)度(dù)和刻線等工作(zuò),具有非常廣泛而(ér)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(shì)銑床的大力發展,鏜床這種曾經孔係加工設備中的霸(bà)主,也有(yǒu)逐漸被(bèi)取代的(de)危險,當然其也有(yǒu)不可取(qǔ)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,更是我們國家製(zhì)造業的進(jìn)步(bù)。
(3)鏜(táng)床的加工精(jīng)度
坐(zuò)標鏜床(chuáng)加工的孔徑精度一般為IT6-7級,表麵(miàn)粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是鏜(táng)床加工有一個非(fēi)常不好的地方,特別是在加工鑄鐵(tiě)類零件的時候,那叫一個髒啊,一(yī)個白麵小生走進去,一個張飛李逵蹦(bèng)出來(lái),有一種開完鏜床,麵目全非的感覺(jiào)。
所以基於這麽一(yī)個(gè)加工環節(jiē)的現實原(yuán)因,這種設備將來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。
六(liù)、鑽床
(1)鑽床的類型
這是機械行業使用最廣泛(fàn)的加工設備,但凡(fán)是個機械加工工廠,基本上都會擁有一台,如果連這個加工設備都沒有,你都不好意思說你(nǐ)是幹加工的(de),根(gēn)據(jù)某機械加工工藝師手冊的統計大概有38種左右。
按大類(lèi)可以分為以(yǐ)下幾種:坐標鏜鑽床、深孔鑽床、搖臂鑽床、台(tái)式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床、銑鑽床、中心孔鑽床等,而(ér)我(wǒ)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,也正因為如此,我們接下來就重(chóng)點來介紹一下這種(zhǒng)鑽(zuàn)床。
(2)鑽床的加工適用範圍
我(wǒ)們主要正對搖(yáo)臂鑽來說明,對於這(zhè)種機床,在這裏我隻有(yǒu)一句話,就是鑽各種類型的孔,除了鑽孔還可以實現擴孔、鉸孔、鍯(zǒng)孔、攻(gōng)螺(luó)紋(wén)等加工工序,但是其有一個很大的毛病,那就是孔係位置精(jīng)度不高,所以對一些孔係位置精度要(yào)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(méi)有什麽加工精(jīng)度可言,就是鑽個孔而已。
七、線切割
對於線切(qiē)割這(zhè)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(yǒu)很多積累,也沒有去做很多的功課,所以在機械行(háng)業(yè)的使用廣度上有所局限,但是其也(yě)有其獨特的存在價值。
特(tè)別是針對一些異形的零件的下料和加工,還是存在一些相(xiàng)對優勢(shì),但是(shì)鑒於其低下的加工效率和激光(guāng)機的大力發(fā)展,線切割這種加工設備也(yě)逐漸遊走在被淘汰的行業邊緣。
其實(shí)我所在的企業,就擁有(yǒu)大量的線切割(gē)設備(bèi),但是因為其(qí)實屬(shǔ)於(yú)下料工序,所以對這種設備的關注度並不高,給我的總體印象就是“髒(zāng)、慢、煩”,很多操作者都不願意去操作(zuò)這種設備。
尤其是隨著各種數控設備的大力應(yīng)用和自動化技術的逐漸成熟,這種設備的優勢已經有點“蕩然無存”的感(gǎn)覺,當然其在一定時間和範圍內還(hái)將繼續存在這肯定是一種必然,但是我(wǒ)也(yě)相信,其存在的價值也會越來越小。