一個好的機械工藝工(gōng)程師,一定是一個好的(de)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(gōng)精度等非常精確而充分的(de)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(gè)種不同的加(jiā)工(gōng)零件和(hé)加工(gōng)工序進行合理的設備布局和安排,明白自己的加工優勢(shì)所在,也清楚自己的加工(gōng)劣(liè)勢之(zhī)處,能夠很(hěn)好的揚長避短來統籌公司的(de)機械加工工作(zuò)。
現(xiàn)在,我們針對機械加工行業比較常用的幾(jǐ)種加工設備來做一個大概的分析和了解,讓我們(men)從感性上(shàng)去對這個行業的加工設備有一個(gè)相對(duì)清晰和(hé)明朗的定(dìng)義,同時也可以從(cóng)理論上(shàng)去對各種加工設備進行一定的剖析,以(yǐ)便(biàn)在今後的工作中能夠(gòu)更(gèng)好的結合實踐,從而(ér)進一步指導(dǎo)我們的工作,助力我們的工作。
我們(men)的介紹圍(wéi)繞機械(xiè)加工行業最通用的車、銑、刨、磨、鏜、鑽、線切(qiē)割等(děng)加工設備分次展開來討論,並針(zhēn)對這些加工設備的類型、適用(yòng)範圍、結構特點和加工精度做進(jìn)一步詳細的闡述,下麵進入正題。
一、車床
(1)車床的類型(xíng)
車床的類(lèi)型非常多,根據(jù)某機械加工工藝師手冊的統計達77種之多。
比較典型的大類有:儀表車床、單軸自(zì)動車床、多軸自動或半自動車床、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等,這其(qí)中又分為很多小型的分類,數量不一而(ér)足,而在我們(men)機械行業比較常用的(de)是立式車床和臥式車床(chuáng),幾乎(hū)有機械加工的地方都(dōu)可以看(kàn)到這兩種車床的身影。
(2)車床的加工適用範(fàn)圍
我們主要選擇幾種典型的車床類型來介紹加工的使用(yòng)範圍(wéi)。
A、臥式車床(chuáng)、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(jiǎo)孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工序的加工。雖然普通(tōng)的臥式車床的自動化程度較低(dī),加工過程中的輔助時間也較(jiào)多,但是因為其廣泛的(de)加工(gōng)範(fàn)圍和良好的通用性(xìng)能,該類型的機床在機械加工行業得到(dào)了廣泛的應用和普及,是(shì)我們機械行(háng)業對具典型代表性的加(jiā)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、殼體類零件的加工,也適(shì)用於加工(gōng)各種零件的內、外圓柱麵、圓錐麵、端麵、溝槽、切斷及鑽、擴、鉸孔等加工,借助於附加裝置還可(kě)以實現車螺紋(wén)、車端麵、仿形、銑削和(hé)磨(mó)削等加工工序。
(3)車床的加工精度
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(píng)麵度0.02/¢150mm;表(biǎo)麵粗糙度:1.6Ra/μm。
B、立(lì)式車床的機械加工精(jīng)度如下:
圓度:0.02mm;圓柱度:0.01mm;平麵度0.03mm。
以上的加工精度隻是一個相對參考值(zhí),並不代表所有車床都符合,很多車床設備根據生產(chǎn)廠(chǎng)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(dàn)是無論這個浮(fú)動量是多大,其加工精度值一定是滿足國標對該類設備的要求的,如果在購買該中設備的時候,其(qí)加工(gōng)精度要(yào)求沒有達到國標的要求,采購(gòu)方有權拒絕驗收和付款。
二、銑床
(1)銑床的類型
銑(xǐ)床的類型同樣繁(fán)雜多樣,根(gēn)據某機(jī)械加工工(gōng)藝師手冊的統計達70餘種。
比(bǐ)較典型(xíng)的大類有:儀(yí)表銑床、懸臂及滑枕銑床、龍門銑床、平麵銑床、仿形銑床、立式升(shēng)降台銑床、臥式升(shēng)降(jiàng)台銑床、床身銑床(chuáng)、工具銑床等,這其中又分為很多小型的分(fèn)類,數(shù)量不一而足,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(yǒu)機(jī)械加工的地方都可以看到這兩種類型的銑床(chuáng),我們也針(zhēn)對這兩種(zhǒng)典型的銑床來(lái)做一個大概的介紹和(hé)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構,而且(qiě)適用的廣泛度也有很大的差異,所以我們指針對目(mù)前最(zuì)常用的立式加工中心和龍門加工中心兩種典(diǎn)型銑床來(lái)做一個加工(gōng)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(yòng)多刃(rèn)回轉刀具進行切削加工,可以進行平麵、溝槽、分齒零件、螺旋形表麵及各種曲麵的加工。
特別是(shì)隨著數控技術的應用,該類型機床的加工範圍也得到了(le)很大的提升,除了能(néng)進(jìn)行各種(zhǒng)銑削操作外(wài),還(hái)可以對工件進行(háng)鑽、鏜、鉸和(hé)攻螺(luó)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(zhōng)心
和立式加工中心(xīn)相比,龍門加(jiā)工中心即為數控龍門銑床加刀(dāo)庫(kù)的複合(hé)應用,在加工範圍上,龍門加工(gōng)中(zhōng)心幾乎具備普通(tōng)立式加工中心的所有加工能力。
且在零件的外形(xíng)尺(chǐ)寸上能夠適應更大型的工具的加工,同時在加工效率和(hé)加(jiā)工精度上也有非常大的優勢,尤其是五(wǔ)軸聯動型龍門加(jiā)工中心的實際應用,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了基(jī)礎。
(3)銑床的加工精度:
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(dù):0.025/300mm;粗超度:2.5Ra/μm。
以上的加工精度(dù)隻是一個相對參考值,並不代表(biǎo)所有銑床(chuáng)都符合,很多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(wú)論(lùn)這個浮動量是多大,其加工精度值一定是滿足國(guó)標對(duì)該類設備的要求的,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(hé)付款。
三、刨床
(1)刨床的類(lèi)型
相對車床(chuáng)和銑床而言,刨(páo)床的種類要少很多,同樣根據機(jī)械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(yǒu):懸臂刨床、龍門刨床、牛(niú)頭(tóu)刨床、邊緣及模具刨床等,這些大類中又分為很多個小類型的刨(páo)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頭(tóu)刨床和龍門刨床,如上圖所示,我們下(xià)麵也就針對這兩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
刨床的刨削運動主要是相對加工工件的周期(qī)往返直(zhí)線運動,其(qí)適用的刨削零件特征多為平麵、斜麵和凹(āo)凸麵的加工,也可以針對各種曲麵進行刨(páo)削。
但是因為其(qí)本身的加工特點的局限性,加工刨(páo)削的速度並不太(tài)高,而且(qiě)返回行程(chéng)的刨刀並不參與零件加工(gōng)切(qiē)削,所以造成(chéng)了空行程(chéng)損(sǔn)失,也因此加工(gōng)效率相對較為低下。
同時隨著其它(tā)各種加工(gōng)設備的數控化(huà)和自動化(huà)方麵(miàn)的極大技術提(tí)升,刨削加工方式已經處於逐漸被取(qǔ)代的邊緣,從現(xiàn)在的很多設(shè)備升(shēng)級走向(xiàng)來看(kàn),這(zhè)種類型的加工機床並(bìng)沒有(yǒu)得(dé)到一(yī)個很大的(de)升級創新,很(hěn)大程度還是停留在原來的結構和布局上,尤(yóu)其(qí)是立式加工中心和龍門(mén)加工中心的大力(lì)發(fā)展,以及加工刀具的(de)不斷創新,更是在加工範圍方麵極(jí)大(dà)的取代了刨床的加工優勢,讓這種加工效率相對低下的設備處於了一(yī)種很尷尬的處境。
(3)刨床的加工精度
刨削加工精度普遍能夠(gòu)達到IT10-IT7精度等級(jí),特別是(shì)對一(yī)些(xiē)大型機床的長導軌麵(miàn)的加工(gōng)甚至可以代替磨削加工,這就是所(suǒ)謂的“以精刨代替精磨”的加(jiā)工方式。
四、磨床
(1)磨床的類型(xíng)
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冊的統計大概有194種之多。
從大類上分(fèn)可以(yǐ)分為:儀表磨床、外圓磨床、內圓磨床、砂輪機、坐標磨床(chuáng)、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輥磨(mó)床、工具磨床、超精機(jī)、內圓(yuán)珩磨機(jī)、外圓及其他珩磨機、拋(pāo)光機、砂帶拋光及磨削機床。刀具刃磨及研(yán)磨機床、可(kě)轉位刀片磨削機床、研磨機(jī)、球軸承套(tào)圈溝磨床、滾子軸承(chéng)套圈滾道磨床(chuáng)、軸(zhóu)承套圈超(chāo)精機、葉片磨削機床、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(chē)拖拉機修磨機床等多個類型。
因為(wéi)磨床的分(fèn)類和應該太過廣泛,而且很多(duō)磨床都是(shì)特定行業的(de)一些特定設備,所以我們指(zhǐ)針對在機(jī)械行業具有普遍使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(mó)床和平麵磨床來做一個簡要的說明。
(2)磨(mó)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、圓錐麵(miàn)或其他回(huí)轉體的外表麵和軸肩端麵。
因為其較好的加工適應性和加工精度,被廣泛的(de)應用於機械加工中的一些高精度零件的加工,尤其是在這些零件的最(zuì)後精加工工序更是普(pǔ)遍使用(yòng),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(néng)夠實現較好的表麵光潔度要求,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(cháng)的廣泛。
尤其是在一些高精零件表麵的加工上,磨床幾乎是最後保證加工精度的不二選擇,也正因為如此,平麵(miàn)磨床的使用是大多數(shù)磨削操作者的必(bì)修(xiū)課,甚(shèn)至在一些設備(bèi)裝配行業,平麵磨床的使用也是裝配人員的標配技(jì)能,因為裝配過程中的(de)各種調整墊的磨削工作(zuò)都依靠(kào)平麵磨床來完成。
(3)磨床的加工精度
A、外圓磨(mó)床(chuáng)的加工精度:
圓度和圓柱度:0.003mm;表麵粗糙度:0.32Ra/μm。
B、平麵磨床(chuáng)的加工精度:
平行度:0.01/300mm;表麵(miàn)粗糙度:0.8Ra/μm。
從以上的(de)加工精度,我們也可以很清楚(chǔ)的看出,相比前麵的車床、銑床、刨(páo)床等加工設(shè)備而言,磨床更能實現較高的行為公(gōng)差精度和表麵粗糙度,所以在很多(duō)零件(jiàn)的精加工(gōng)工序,磨床被(bèi)廣泛而普遍的使用(yòng)著(zhe)。
五、鏜床
(1)鏜床的類(lèi)型
相比前麵幾(jǐ)種類型的加工設備,鏜床也屬於比較小眾的一種加工設備,根據某機械加工工藝師手冊的統計大概有23種左右。
從其大類上可分為(wéi)以下幾種:深孔(kǒng)鏜床、坐標鏜床、立式鏜床、臥式銑鏜床、精鏜床(chuáng)、汽(qì)車拖拉機修理用(yòng)鏜床等等,其中在我(wǒ)們機械行業最普遍也是最(zuì)常(cháng)用的鏜床應該飛坐標(biāo)鏜床莫屬了,下麵我們也就坐標鏜床的一些特(tè)點來做一個簡要(yào)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(men)就(jiù)坐標鏜床來做一個簡要的(de)介紹,大(dà)家可以據此觸(chù)類旁通的去學習其它類型(xíng)的鏜(táng)床知識,坐標鏜床是一種具有精密坐標定位裝置的精密機(jī)床。
主(zhǔ)要用於鏜削尺寸、形狀和位置精度要求高的(de)孔係,可(kě)以進行鑽孔、擴孔、鉸(jiǎo)孔、鍯端麵、切(qiē)槽、銑(xǐ)削(xuē)麵等加工,還可以進行坐標測量、精密刻度和刻線等工作,具有非常廣泛而可靠的加工特性。
但是隨著數控技術的大(dà)力(lì)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(zhǒng)曾經孔(kǒng)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(kě)取代的客觀一麵,但是不管是什麽設備的消亡或(huò)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(wǒ)們(men)國家製造業的進步。
(3)鏜(táng)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。
但是鏜床加工有一個非常不好的地方,特別是在加工鑄鐵(tiě)類零件的時候,那叫一個髒啊,一個白麵小生(shēng)走進去,一個張飛李逵蹦出來,有一種開(kāi)完鏜床,麵目全非的感覺。
所以基於這(zhè)麽一個(gè)加工環節的現實原因,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(yǒu),但是我們也需要裝著我們很有的樣子啊。
六、鑽床(chuáng)
(1)鑽床的類型
這是機械行業使用最廣泛的加工設備,但凡是個(gè)機械(xiè)加工工廠,基本上都會擁有一台,如(rú)果連這個加工(gōng)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師手冊的統計(jì)大(dà)概有38種左(zuǒ)右。
按大類可以分為以下幾種:坐標鏜鑽床(chuáng)、深孔鑽床、搖臂(bì)鑽床、台式鑽床、立(lì)式鑽床、臥式鑽床(chuáng)、銑(xǐ)鑽(zuàn)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的標配,沒這個設備,你基本上是(shì)無法做這個行業的,也正因為如此,我們接下(xià)來就重點來介紹一下這種鑽床。
(2)鑽(zuàn)床的加(jiā)工適用範(fàn)圍
我們主(zhǔ)要正對搖臂鑽來說明,對於這(zhè)種機床,在這裏我隻有一句話,就是鑽各種類型的孔,除了鑽孔還可以(yǐ)實現擴孔、鉸孔、鍯孔、攻螺(luó)紋等加工工序,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(yǐ)對一些(xiē)孔係位(wèi)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(luè)。。。。。因為基本上沒有什麽加工精度可言,就是鑽(zuàn)個孔而已。
七、線切割
對於線切割這種加工設備,我因為(wéi)接觸的並(bìng)不(bú)是(shì)很多,所以沒有在這方麵有很多積累,也沒有去(qù)做很多的功課,所(suǒ)以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值。
特別是針對一些異形的零件的下料和加工,還是存在一些相對優勢,但是(shì)鑒於其低下的加工效率和激光機的(de)大力發展,線切割這種加工設備也逐漸(jiàn)遊走在被淘汰的行業邊緣。
其(qí)實我所在的企業,就擁有大(dà)量的(de)線(xiàn)切(qiē)割設備,但是因(yīn)為其實屬於下(xià)料工序,所(suǒ)以對這種設備(bèi)的關注度並(bìng)不高,給我的總體印象就是“髒、慢、煩”,很(hěn)多操作者都不願意去操作這種設備。
尤其是隨著各種數控設備的大力應用和自動化技術的逐漸(jiàn)成熟,這種設(shè)備的優勢已經有點“蕩(dàng)然無存(cún)”的感覺,當然其在一(yī)定時間和範圍內還將繼續存在這肯定是一種必(bì)然(rán),但是我也相信(xìn),其存在的價值也會(huì)越來越小(xiǎo)。