一(yī)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(xiè)行業的各種加工(gōng)設(shè)備的類型、加工適用範圍、結(jié)構(gòu)特點、加工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(suǒ)在公司的設備具體情況,對各種不同的加工零件和加工工序進行合理的設備布局(jú)和(hé)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(gòu)很(hěn)好(hǎo)的揚(yáng)長避短來統籌公司(sī)的機械加工工(gōng)作。
現在,我們針對機械加工行業(yè)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(xìng)上去對這(zhè)個行業的加工設備有一個相對清晰和明朗的定義,同時(shí)也可以從理論上去對各種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(jìn)一步指導我們的工作,助力我們(men)的工作。
我(wǒ)們的介紹圍繞機械加工行業最通用的車、銑、刨、磨、鏜、鑽(zuàn)、線切割等加工設備分次(cì)展開來討論(lùn),並針對這些加工設備的類(lèi)型、適(shì)用範圍(wéi)、結構特(tè)點和加工精度做進一步詳細的闡述,下(xià)麵進入正題。
一、車(chē)床
(1)車(chē)床的類型
車(chē)床的類(lèi)型非常多,根(gēn)據某機械加工工藝師手冊的統計達77種之多。
比較(jiào)典型的(de)大類(lèi)有(yǒu):儀表車床、單軸(zhóu)自動車床、多軸自動或(huò)半自動車床、回輪(lún)或轉塔車床、曲軸及凸輪軸車床、立式車床、落地及臥式(shì)車床、仿形及多刀車、輪軸輥錠及(jí)鏟齒車(chē)床等等,這其中又分為很多小型的(de)分類,數量不一而足,而在我們機械行業(yè)比較常用的是立式車床和臥式車床,幾乎有機械加工的地(dì)方(fāng)都可以看到這兩種車床(chuáng)的身影。
(2)車床(chuáng)的加工適用範圍
我們主要選擇幾(jǐ)種典型的車(chē)床類型來介紹加工的使用範圍(wéi)。
A、臥(wò)式車床、可適用於車削(xuē)內外(wài)圓柱麵、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削斷麵和各(gè)種螺紋、可以進行鑽孔、擴(kuò)孔、鉸孔(kǒng)、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工。雖(suī)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(shí)間也較多,但是因為其廣泛的加工範圍和良好的通用性能,該類型的機床在機械(xiè)加工行業得到了廣泛的應用和普及,是我們機械行業對具典(diǎn)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備之一。
B、立式車床、適用於各種機架、殼體(tǐ)類零(líng)件的加工,也適用於加(jiā)工各(gè)種零件(jiàn)的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝(gōu)槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加(jiā)工,借助於附加裝置還可以實現車(chē)螺(luó)紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加工工序。
(3)車床的加工(gōng)精度
A、通常的臥(wò)式車床的機械加(jiā)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、立式車床的機械加工精度如下:
圓(yuán)度:0.02mm;圓柱度:0.01mm;平麵(miàn)度0.03mm。
以上的加工精度隻是一個相對參考值,並(bìng)不代表(biǎo)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(xià)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(mǎn)足國標(biāo)對該類(lèi)設備的要求的,如(rú)果(guǒ)在購買該中設(shè)備的(de)時候,其加工(gōng)精度要求沒有達(dá)到國標的要求,采購方有權拒絕驗收和付款。
二、銑床(chuáng)
(1)銑床的類(lèi)型
銑床的類型同樣繁雜多(duō)樣(yàng),根據某機械加工工藝師手冊的統計(jì)達70餘種。
比較典型的(de)大類(lèi)有:儀表銑床、懸臂及滑(huá)枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形銑床、立式升降台銑床、臥式升降台(tái)銑床、床身銑床、工具銑床等,這(zhè)其中又分為很多小型的分(fèn)類,數(shù)量不一而足,而在我們(men)機械行業比較常用的是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(liǎng)種類型的銑(xǐ)床,我們也針對這兩(liǎng)種典型(xíng)的(de)銑(xǐ)床來做一個大概(gài)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(de)廣泛度也有很大的差異,所以我們指針對目前(qián)最常用的(de)立式加工中心和龍門加工中心兩(liǎng)種典型銑床來做一(yī)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行切削加工,可以進行平麵(miàn)、溝槽(cáo)、分齒零件、螺旋形(xíng)表麵及各種曲麵的加工。
特別是隨著(zhe)數控技術的應用,該類(lèi)型機床的加工範圍也得到了很大的提升,除(chú)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,具有非常寬廣的實用性和普及意義。
B、龍門加工中心
和立式(shì)加工中心(xīn)相比,龍門加工中(zhōng)心即為數控龍門銑床加刀庫(kù)的複合應用,在加工範圍上,龍門加工中心幾乎具備普(pǔ)通立式加工(gōng)中心的所(suǒ)有加工能力。
且在(zài)零件的外形尺(chǐ)寸上能夠適應更大型的工具的(de)加工,同時在加工效率和加工精度上也有非常大的優(yōu)勢,尤(yóu)其是五軸聯動型龍門加工中(zhōng)心的實際應用,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展奠定(dìng)了(le)基礎。
(3)銑床的加工精度:
A、立式(shì)加工中心:
平麵度:0.025/300mm;粗(cū)超度:1.6Ra/μm。
B、龍門加工中心:
平麵度:0.025/300mm;粗(cū)超度(dù):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(chuáng)都符合,很多銑床設備根據生(shēng)產廠家的(de)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(wú)論這個浮動量是多大,其加工(gōng)精度值一定(dìng)是滿足國標(biāo)對該類設備的要求(qiú)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(biāo)的要求,采購方有權拒絕驗收和付款。
三、刨床
(1)刨床的(de)類(lèi)型
相對車床(chuáng)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。
比較典型的類型有:懸臂刨床、龍(lóng)門刨床、牛頭刨床、邊緣及模具刨床等,這些大類中又分為很多個小(xiǎo)類型的(de)刨床產品,而我們(men)在(zài)機械行業使用(yòng)率最高,普及率最廣的應該屬牛頭刨(páo)床和龍門刨床(chuáng),如上圖所示,我們下麵也就針(zhēn)對這兩種典型的刨床來做一個基本的分析(xī)和介紹。
(2)刨床的加(jiā)工適用範圍
刨床(chuáng)的刨削運動主(zhǔ)要是相對(duì)加工工(gōng)件的周(zhōu)期往返直線運動,其適用的刨削零件特征多為(wéi)平麵、斜(xié)麵和凹凸麵的加工,也(yě)可以針對各種曲麵進行刨削。
但(dàn)是因為其本身(shēn)的加工(gōng)特點的局限性,加工刨削(xuē)的速度並不太高,而且返回行程的刨刀並不參與零件加工切削,所以造成了空行程損失,也因(yīn)此加工效率相對較為低下。
同時隨著其它各種加工設(shè)備的數控化和自動化方麵的極大技術提(tí)升,刨削加工(gōng)方式已經處於(yú)逐漸被取代的邊緣,從現在的很(hěn)多(duō)設備升(shēng)級走向來看,這種類型的加工機(jī)床並沒(méi)有得到一個很大的升(shēng)級(jí)創新,很大程度還是(shì)停留在原來的結構和布局(jú)上,尤其是立式加(jiā)工中心和龍門加工中心的大力發(fā)展(zhǎn),以及(jí)加(jiā)工刀具的不(bú)斷創新,更是在加(jiā)工範圍方麵極大的取代(dài)了刨床的加工優勢,讓這種加工效率相對低下的設備處於了一種很(hěn)尷尬的處境。
(3)刨床的加工精度
刨削(xuē)加(jiā)工(gōng)精度普遍能夠達到IT10-IT7精度(dù)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(tì)磨削加工,這就是(shì)所謂的“以精刨代替精(jīng)磨”的加工方式。
四、磨床
(1)磨床(chuáng)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(duō),根據某機械加工工藝(yì)師手冊(cè)的統計大概有(yǒu)194種之(zhī)多。
從大類上分可以分為:儀表磨床、外圓磨床、內圓磨床、砂輪機(jī)、坐標磨床、導軌磨床、刀具刃磨床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋(zhá)輥(gǔn)磨床、工具磨床、超精機、內圓珩磨機、外圓及其他珩(héng)磨機、拋光(guāng)機(jī)、砂帶拋光及磨削機(jī)床(chuáng)。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)套圈溝磨床、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承套圈超精機、葉片磨削機床、滾子加工機床、鋼球加工機床、氣門(mén)活塞及活塞環磨削機床、汽車拖拉機修(xiū)磨機床等多個類型。
因為磨床的分(fèn)類和應該太過廣泛,而且很多(duō)磨床都是特定(dìng)行業(yè)的一些特(tè)定設備(bèi),所以我們指針對在機械行業具有普(pǔ)遍使(shǐ)用性的磨床來做一個基本的介紹,在(zài)這篇文章中,我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個(gè)簡要的說(shuō)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(miàn)、圓錐麵或其他回轉(zhuǎn)體(tǐ)的外表麵和軸肩(jiān)端麵。
因為(wéi)其較好的加工適應性和加工精度,被廣泛的應用於機械加工中的一些高精度(dù)零件的加工,尤(yóu)其是在這些零件的最後精加工工序更是普遍使用,其不僅可以最大限度的保證加工零件的幾何尺寸,同時也能夠實現較(jiào)好(hǎo)的表麵光潔度(dù)要求,所以是機械加工工序中不可或缺的設備之一。
B、平麵磨(mó)床、其主要(yào)是用於(yú)加工(gōng)平麵、台(tái)階麵、側麵等零件表(biǎo)麵,在機械行業也是使用非常的廣泛。
尤其是在一些高精零件表麵的加工上,磨床幾乎是最後保證加工精度的不二選擇,也正(zhèng)因為如此,平麵磨床的使用是大(dà)多數磨削操作者(zhě)的必修課,甚至在一(yī)些設備裝配行業(yè),平麵磨床的使用也是裝配人員的標(biāo)配技能,因為裝配過程中的各種調整墊的磨削(xuē)工作都依靠平麵磨床來完成。
(3)磨床的加工精度
A、外圓(yuán)磨床的加(jiā)工(gōng)精度:
圓度和圓柱度(dù):0.003mm;表麵粗糙(cāo)度:0.32Ra/μm。
B、平麵磨(mó)床的加工精度:
平行度:0.01/300mm;表麵粗糙度:0.8Ra/μm。
從(cóng)以(yǐ)上(shàng)的加工精度(dù),我們也可以很清楚的(de)看出,相比前(qián)麵(miàn)的車(chē)床、銑床、刨床(chuáng)等加工(gōng)設備而言(yán),磨床更能實現較高的行為公(gōng)差精度和表麵粗(cū)糙度,所(suǒ)以在很多零件的(de)精加工工序,磨床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(bǐ)較小眾的一種加工設備,根據某(mǒu)機械加工工藝師手冊的統計大概(gài)有23種左右。
從其大類上可分為以下幾種:深孔鏜床、坐標鏜床(chuáng)、立式鏜床、臥(wò)式銑鏜(táng)床、精鏜床、汽(qì)車拖拉機修理用(yòng)鏜床等等,其中在我們機械(xiè)行業最普遍也是最常用的鏜床應該飛坐標(biāo)鏜床莫屬了,下麵我們也就坐標(biāo)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(duō)樣,我們就坐標鏜床來做一個(gè)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知識,坐標(biāo)鏜床是一種具有精密坐標定位裝置的精(jīng)密機床。
主要用於(yú)鏜削尺寸(cùn)、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(qiē)槽、銑削麵等加工,還可以進行坐標測量、精密(mì)刻度和刻線等工作,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(chuáng)的大力發展,鏜床這種曾經孔係加工設備中的霸主(zhǔ),也有(yǒu)逐漸被取(qǔ)代的危險,當然其也有不可取代的(de)客觀一麵,但是不管是什麽設備的消亡或(huò)發展,對於(yú)機械加工行業而(ér)言都是一種進步,是技術的進步,也是工藝的進步,更是我們(men)國家製造(zào)業的進步。
(3)鏜床的加工(gōng)精度
坐標鏜床加工的孔徑精度一般為(wéi)IT6-7級,表麵粗糙度為0.4-0.8Ra/μm。
但是鏜床加工有一個非常不(bú)好的地方,特別是在加工鑄鐵類零件的時候,那叫一個髒啊,一個白麵小生走進去,一個張飛李逵蹦出來,有一種開完鏜床,麵(miàn)目全非的感覺。
所以基於這麽一個加工環節的現實原因,這種(zhǒng)設備將(jiāng)來被取代的(de)可能性也在增加,因為誰不在乎(hū)自己的顏值呢?盡快很多人都沒有,但是我們也需(xū)要裝著我們很有的樣子啊。
六、鑽床
(1)鑽床的類型
這是機(jī)械行業使用最(zuì)廣泛(fàn)的加工設備,但凡(fán)是個機械(xiè)加工工廠,基本上都會擁(yōng)有(yǒu)一台,如果連這個(gè)加工設備都沒有,你都不好意思說(shuō)你是幹加工的,根據某機械加工工藝師手冊的(de)統計大(dà)概有38種左右。
按大類可(kě)以分為(wéi)以下幾種:坐標鏜鑽床(chuáng)、深孔鑽床、搖臂鑽床、台式鑽床、立式鑽床、臥式鑽床(chuáng)、銑鑽(zuàn)床、中心孔鑽床等,而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(jī)械加工行業的標配,沒這(zhè)個設備,你基本上是(shì)無法做這(zhè)個行(háng)業的,也正因為如此,我(wǒ)們接下來就重點(diǎn)來介紹一下這種鑽床。
(2)鑽床的加工適用範圍
我們主要正對搖臂鑽來(lái)說明,對於這種機床,在這(zhè)裏我隻有一句話,就是鑽各種類型的孔,除了鑽孔(kǒng)還可以實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等(děng)加工工序,但是其有一個很大的毛病,那(nà)就是孔係位置(zhì)精度不高,所以(yǐ)對(duì)一些孔係位置精度要求高的零件,我們通常(cháng)不(bú)選擇鑽床來實(shí)現。
(3)鑽床的(de)加工精度
略。。。。。因(yīn)為基本(běn)上沒有什麽加工精度可言,就是鑽個孔(kǒng)而已。
七、線切割
對於(yú)線切割這種(zhǒng)加工設備,我因(yīn)為接觸的並(bìng)不是很(hěn)多,所(suǒ)以沒有在(zài)這方麵有很多積(jī)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,但是其也(yě)有(yǒu)其獨特的存在價值(zhí)。
特別是針對一些異形(xíng)的零件的(de)下料和加工,還是存在(zài)一些相對優勢,但是鑒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漸遊走在被淘汰的行業邊緣。
其實我所(suǒ)在(zài)的企業,就擁有大量的線切割設備,但是(shì)因為其實屬於(yú)下料工序(xù),所以對這種設備(bèi)的關注度並不(bú)高,給我的總體印(yìn)象就(jiù)是“髒、慢、煩”,很多操作者都不(bú)願意去操作這種設備。
尤其是隨著各種數控(kòng)設備的大力應用和自動(dòng)化(huà)技術的逐漸成熟,這種設備的優(yōu)勢已經有(yǒu)點“蕩然無存”的(de)感覺,當(dāng)然其在一定時間和範圍內(nèi)還將繼續存在這肯定是一種必然,但(dàn)是我也相信,其存(cún)在的價值也會越來越小。