機械工（gōng）程師應掌握的各種機床知識（shí）！

一個好的機械工藝工程師，一定是（shì）一個好的加工（gōng）設備應（yīng）用工程師，對機械行業（yè）的各種加工設備的類型、加工適用範圍（wéi）、結構特點、加工精度（dù）等（děng）非（fēi）常精確而充分的了解，同時也可以實際的結合自己所在公司的設備具體情況，對各種不同的加工零件和加工（gōng）工序進行合理的設備布局和安（ān）排，明白自己（jǐ）的加（jiā）工優勢所在，也清楚自己的加工劣勢之處，能夠很好的揚長避短來統籌公司的機械加工工作。現在，我們針（zhēn）對機械（xiè）加工行（háng）業比較常用的幾種加工設（shè）備來做一（yī）個大概的分析和了解，讓我們從感性上去對這個行業的（de）加工設備有一個相對清晰和明（míng）朗的定義，同時也可以從理論上去（qù）對各種加工設備進行一定的剖析（xī），以便在今後的工作中能夠更好的結（jié）合實踐，從而進一步指導我們（men）的工作，助力我們的工作。我們（men）的介紹圍繞機（jī）械加工行業最通用（yòng）的車、銑（xǐ）、刨、磨、鏜、鑽、線切割等加（jiā）工設備分次展開來討論，並針對這些加工設（shè）備的類型、適用範圍、結構特點（diǎn）和加工精度做進一步詳細的闡述，下麵進入正題。1、車床1）車床的類型車（chē）床的（de）類型非常（cháng）多，根據某機械加（jiā）工工藝師手（shǒu）冊的統計達（dá）77種之多，比較典型的大類有（yǒu）：儀表車（chē）床、單軸自動車床、多軸自動或半自動車床、回輪或轉塔車（chē）床、曲軸及凸輪軸車床、立式（shì）車床、落地及臥式車床、仿形及多刀車、輪軸輥錠及鏟齒車床（chuáng）等等，這其中又分為很多（duō）小型的分類，數（shù）量不一而足，而在我們機械（xiè）行業比較常用的是立式車床和臥（wò）式（shì）車（chē）床，幾乎有機（jī）械加工的地方都可以看到這兩種車床的身影（yǐng）。2）車（chē）床的加工適用範圍我們主要選擇幾種典（diǎn）型（xíng）的車床（chuáng）類型來介（jiè）紹加工的使用範（fàn）圍。A、臥式車床、可適用於車削內外圓柱麵、圓錐麵、成形回轉麵和環形槽、車削斷麵和各種螺紋、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。雖然普通的臥式車床的自動化程度較低，加工過程（chéng）中的輔助時間也較多，但是因為其廣（guǎng）泛的加工範圍和良好的通用性能，該類型的機床在機（jī）械加工（gōng）行業得到了廣泛的應（yīng）用和普及，是我們機械行業對具典型代（dài）表性的加工設備之一，也（yě）是機械加工行業不可或（huò）缺的加工設備之一。B、立式車床、適用於各種機架、殼體類零件的加工，也適用（yòng）於加工各種零件的內、外圓柱麵、圓錐（zhuī）麵、端麵（miàn）、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸（jiǎo）孔等（děng）加工，借（jiè）助於附加裝置還可以實現（xiàn）車螺紋、車端麵、仿形、銑削和磨削等加工工序。3）車床的加工精度（dù）A、通常的臥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、立式車床的機械加工精度如下：圓度：0.02mm；圓柱（zhù）度：0.01mm；平麵度0.03mm。以上的加工（gōng）精度（dù）隻是一個相對（duì）參（cān）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（tǐ）要求和裝（zhuāng）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是多大，其加工精度（dù）值一定是滿足國標對該類設備（bèi）的要求的，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的要求，采購方有權拒絕驗收和付款。2、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（gōng）工藝師手冊的統計達70餘種，比較典型的大類有：儀表銑床、懸臂及滑枕（zhěn）銑床、龍門銑床、平（píng）麵銑床、仿（fǎng）形銑床、立式升降台銑床、臥式升降台銑床、床身銑床（chuáng）、工具銑床等，這其中又分為很多（duō）小型的分類，數量（liàng）不一而足，而（ér）在我們機械行業比較常用的是立式加工中心和（hé）龍門加工中心，幾乎有（yǒu）機械加工的（de）地方都可以看到這兩（liǎng）種類（lèi）型的銑床（chuáng），我（wǒ）們也針對這兩種典型的銑（xǐ）床來做一個大概的介紹和分析。2）銑床的加工（gōng）適用（yòng）範圍
因為銑（xǐ）床有太多的種類和結構，而且適用的廣泛度也有很大的（de）差異，所以我們指針對目前最常用的立式加（jiā）工中心和龍門（mén）加工中心兩種典型銑床來做一個（gè）加工範（fàn）圍的（de）介紹。A、立式加工中心（如（rú）上圖），立式加工中心實際為帶刀庫的立式數控銑床（chuáng），其主要特（tè）點是采用多刃回轉刀（dāo）具進行切削加工，可以進行平麵（miàn）、溝槽、分齒零件、螺旋（xuán）形表麵及各種曲麵的加工，特別是隨著數控（kòng）技術的應用（yòng），該類型機床的加工範圍也得到了很（hěn）大的提升，除（chú）了能進行各種銑削操作外（wài），還可以（yǐ）對工件（jiàn）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和普及意義。B、龍門（mén）加工中心，和立式加工中（zhōng）心相比，龍門加工中（zhōng）心即（jí）為數控龍門銑床加刀庫的複合應用，在加工範圍上，龍門加工中心幾（jǐ）乎具備普通立式加工中（zhōng）心的所有加工能力，且在零（líng）件的外形尺寸上能夠適應更大（dà）型的工（gōng）具的加工，同時在加工效率和加（jiā）工精度上也有非（fēi）常大的優（yōu）勢，尤其是五軸聯動型龍門（mén）加工中心的實際應用，其加工範圍也得到了極大的提升（shēng），為我國的製造業向高（gāo）精尖方向發展（zhǎn）奠定了基礎。3）銑床的加工精（jīng）度：A、立式加工中心：平麵度：0.025/300mm；粗超度：1.6Ra/μm。B、龍門加工中心：平麵度：0.025/300mm；粗超度（dù）：2.5Ra/μm。以上（shàng）的加工精度隻是一個相對參考值，並不（bú）代表所（suǒ）有銑床都符合，很多銑床設備根據（jù）生產廠家的具體要求和裝配的具（jù）體情況都有一定的上下浮動（dòng）量，但是無論這個浮動（dòng）量是（shì）多大，其加工（gōng）精度值一定（dìng）是滿足國標對該類（lèi）設備的要求的，如果在購買該中設備的時候，其加工精度（dù）要（yào）求沒（méi）有達到國（guó）標的要求，采購方有權（quán）拒絕驗收和付款。3、刨床1）刨床的類型相對車床和銑床而言，刨床的（de）種類要少很多，同樣根據機械（xiè）加工工藝師手冊的統計大概有21種左右，比較典型的類型有：懸臂刨床、龍門刨床、牛頭（tóu）刨床、邊（biān）緣及模具刨床等（děng），這些大類中又分為很多個小類型的刨床產品，而我們在機械行業使用率最高，普及率最廣的應該屬牛頭刨床和龍門刨床，如上圖所（suǒ）示，我們下（xià）麵也就針對這兩（liǎng）種典型的刨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（xuē）運動主要是相對加工工件（jiàn）的周（zhōu）期往返直線運動，其適用的刨削零件特征多為平麵、斜麵和（hé）凹凸麵的加工，也可以針對各種曲麵進行刨（páo）削，但是（shì）因為其本身（shēn）的加工特點（diǎn）的局限性，加工刨削的速度並不太高，而且返回（huí）行程的刨刀並不參與零件加工切削（xuē），所以造成了空行程損失，也因此加工效率相對較為低下。同時隨（suí）著其（qí）它各（gè）種加工設備的數（shù）控化和自動（dòng）化方麵的極大技術（shù）提（tí）升，刨削加工方式已經處於逐漸被取（qǔ）代的邊緣，從現在的很多設備升級走（zǒu）向（xiàng）來看，這種類型的加工機床並沒有得到一個（gè）很大的升級創新，很大程度還是停留在原來的結構和布局上，尤（yóu）其是立式加工中心和龍門加工中（zhōng）心（xīn）的大（dà）力發展，以及加工（gōng）刀（dāo）具的不斷創新，更是在加工範圍方麵（miàn）極大的取代了（le）刨床的加工優勢，讓這種加（jiā）工效率相對低下（xià）的設備處於了一種很尷尬的處境。3）刨床的加（jiā）工精度刨削加工精度普遍能夠達到IT10-IT7精度等級，特別（bié）是對一些大型機床的長（zhǎng）導軌麵的加工甚至可（kě）以代（dài）替磨削加工，這（zhè）就是所謂的“以精刨（páo）代替精磨”的加工方式。4、磨（mó）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（gèng）是繁多（duō），根據（jù）某機械加工工藝師手冊的統計大概有194種之多（duō），從大（dà）類上分可以（yǐ）分為：儀表磨床、外圓磨（mó）床、內（nèi）圓磨床、砂輪機、坐標磨床、導軌磨（mó）床（chuáng）、刀具刃磨床、平麵及端麵磨床、曲軸凸輪軸花鍵及軋輥磨床、工具磨床、超精機、內圓珩磨機、外圓（yuán）及其他珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床（chuáng）。刀（dāo）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（tào）圈溝磨床（chuáng）、滾子軸承套圈滾道磨床、軸承套圈超精機（jī）、葉片磨削機（jī）床、滾子（zǐ）加工機床、鋼（gāng）球加工機（jī）床、氣門（mén）活塞及（jí）活塞環磨（mó）削機（jī）床、汽車拖（tuō）拉機修磨機（jī）床等多個類型（xíng），因為磨（mó）床的（de）分類（lèi）和應該太過廣泛，而且很（hěn）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（zài）機械行（háng）業具有普遍使（shǐ）用性的磨床來做一個基本（běn）的介紹，在這篇文章中，我們主要選擇外圓磨床和平麵磨床來做一個簡（jiǎn）要的說明（míng）。2）磨床的加工適用範圍A、外圓磨床、外（wài）圓（yuán）磨床主要是（shì）加工（gōng）圓柱麵、圓錐麵（miàn）或（huò）其他回轉體（tǐ）的外表麵和軸（zhóu）肩端麵，因為其較好的（de）加工（gōng）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零件的加工，尤其（qí）是在這些零件的最後精（jīng）加工工（gōng）序更（gèng）是普遍使用，其不僅（jǐn）可以最大限（xiàn）度的保證加工零件的幾何尺寸，同時也能夠實現較好的（de）表麵光（guāng）潔度要求，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、其主要是用於加工平麵（miàn）、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（zài）一些高精零件表麵的加（jiā）工上，磨床幾乎是最後保證加工精度的不二選擇，也正因為如（rú）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（xiē）設（shè）備裝配行業，平麵磨床（chuáng）的使用（yòng）也是裝配人員的標配技能，因為裝配過程中的各種調整墊的磨削工（gōng）作（zuò）都依靠平麵磨床來完成。3）磨床的加工精度A、外圓磨床的加工精度：圓度和圓柱度（dù）：0.003mm；表麵粗糙度：0.32Ra/μm。B、平麵（miàn）磨床的加工精度：平行度：0.01/300mm；表麵粗糙度：0.8Ra/μm。從以上的加（jiā）工精度，我們也可以很清楚的看出，相比前麵的車床、銑床、刨床（chuáng）等加工設備而言，磨床更能實現（xiàn）較高的行為公（gōng）差精度和表麵粗糙度，所以在很多零件的精加工工序，磨床被廣泛而普遍的使用著。5、鏜床1）鏜床的類型相比前麵幾種（zhǒng）類型的加工設備，鏜床也屬於（yú）比較小眾的一種（zhǒng）加工設備，根（gēn）據某機械加工（gōng）工藝師手冊的統計大概有23種左右（yòu），從其大類上（shàng）可分為以下幾種（zhǒng）：深孔鏜（táng）床、坐標鏜（táng）床（chuáng）、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜床、汽（qì）車拖拉（lā）機修理（lǐ）用鏜床等等，其中（zhōng）在（zài）我（wǒ）們（men）機械行業最（zuì）普遍也是最（zuì）常用的鏜床應該飛坐標鏜床莫屬了，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析。2）鏜床（chuáng）的加工適用範圍鏜床的類型多種多樣，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（de）去學（xué）習其它類型的（de）鏜床知識（shí），坐標鏜床是（shì）一種具有精密坐標定位裝置的精密機床，主要（yào）用於鏜削尺寸、形狀和位置精（jīng）度要求高的孔係，可以進行鑽（zuàn）孔、擴孔、鉸孔、鍯端麵、切槽、銑削麵等（děng）加工，還可以進行坐標測（cè）量、精密刻度和刻線等工作，具有（yǒu）非常（cháng）廣泛而可靠的加工特性。但是隨著數控技術的大力發（fā）展，尤（yóu）其是數控立（lì）式（shì）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，也有逐漸被取代的危險，當然其也有不可取代的客觀（guān）一麵，但是（shì）不管是（shì）什麽設備的消亡（wáng）或發展，對於機（jī）械加工行業而言都是一種進步（bù），是技術的進步，也是工藝的進步，更是我（wǒ）們（men）國（guó）家製造業（yè）的進步（bù）。3）鏜床的（de）加工精度坐（zuò）標鏜（táng）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。但是鏜床加工有一個（gè）非常不好的地方，特別是在加工（gōng）鑄鐵類零件的時候（hòu），那叫一個髒啊，一個白麵小生走（zǒu）進去，一個張飛（fēi）李逵蹦出來，有一種開完鏜床，麵目全非的感覺，所以基於這麽一個（gè）加工環節的現（xiàn）實原因，這種（zhǒng）設備將來被取代的可（kě）能性也在增加，因為誰不（bú）在乎自己的（de）顏值（zhí）呢（ne）？盡快很多人都沒（méi）有，但是我們也需要裝著我們很有（yǒu）的樣（yàng）子啊。6、鑽床1）鑽床的類（lèi）型這是機械行（háng）業使用最廣泛（fàn）的加工設備（bèi），但凡是個機械（xiè）加（jiā）工（gōng）工廠，基本上都會擁（yōng）有一台，如果連這個加工設備都沒有，你都不（bú）好意思說你（nǐ）是幹加工的，根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有38種左右，按大類可以分為以下幾種（zhǒng）：坐標鏜鑽床、深（shēn）孔鑽床、搖臂鑽床、台式鑽（zuàn）床、立式鑽（zuàn）床（chuáng）、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，你基本上是無法做這（zhè）個行業的，也正因為如此，我們接下來（lái）就（jiù）重點來介紹一下這種鑽床。2）鑽床（chuáng）的加工適用範圍我們主要（yào）正對搖臂（bì）鑽（zuàn）來（lái）說明，對於這種機床，在這裏我隻（zhī）有一句話，就是鑽各種類型的孔，除（chú）了鑽孔還可以實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺紋等加工工序（xù），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（jīng）度要求高的零件，我們通常不選擇（zé）鑽床來實現。3）鑽床的加工精度（dù）因為基本上沒有什麽加工精度可言，就是鑽個孔而已。7、線切割對於線切割這種加工設備，我因為接觸（chù）的並不是很多，所以沒有在這方麵有（yǒu）很多（duō）積累，也沒有去做很（hěn）多的功課，所（suǒ）以（yǐ）在機械行業的使用廣度上（shàng）有所局限，但是其也有其獨特的存在價（jià）值，特別是針對一些異形的零件的下料和（hé）加工，還是存在一些相對（duì）優勢，但是鑒於（yú）其低下（xià）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（táo）汰的行業邊緣。