机械工程师应掌握的各种机床知识

一个好的机械工艺工程师一定是一个好的加工设备应用工程师。他对机械行业各种加工设备的种类、加工应用范围、结构特点、加工精度都有非常准确和充分的了解。同时，他能根据自己公司设备的实际情况，对各种加工零件和加工工序进行合理的设备布局和安排，了解自己的加工优缺点，善用自己的长处和短处，协调公司的机械。

现在我们对机械加工行业中几种常用的加工设备做一个大概的分析和了解，让我们从感性的角度对这个行业中的加工设备有一个比较清晰明确的定义，同时从理论的角度对各种加工设备做一定的分析，以便在以后的工作中更好的结合实践，进一步指导我们的工作，帮助我们的工作。

我们的介绍集中在机加工设备上，如车、铣、刨、磨、镗、钻、线切割等。，这是机械加工行业中最常用的。进一步详细阐述了这些加工设备的类型、适用范围、结构特点和加工精度。让我们言归正传。

1.车床

1)车床的类型

车床有很多种。根据一本技工手册的统计，车床的种类多达77种。典型的类别有:仪表车床、单轴自动车床、多轴自动或半自动车床、旋转或转塔车床、曲轴和凸轮轴车床、立式车床、落地式和卧式车床、仿形和多刀车床、轴辊轴和铲齿车床等。其中有很多小类，数量也不尽相同。然而，在我国，车床种类繁多。

2)车床加工的应用范围

我们主要选择几种典型的车床类型来介绍加工的应用范围。

a、卧式车床，可用于车削内外圆柱面、圆锥面、成型回转面和环形槽、车削截面和各种螺纹，可用于钻孔、铰孔、铰孔、攻丝、攻丝和滚花。虽然普通卧式车床在加工过程中自动化程度较低，辅助时间较多，但这类机床由于加工范围广，综合性能好，在机械加工行业得到了广泛的应用和推广。它是我国机械行业典型的代表性加工设备之一，是机械加工行业不可缺少的加工设备之一。

b、立式车床，适用于加工各种框架、壳体类零件，也适用于加工各种零件的内外圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、切削、钻孔、铰孔等加工。借助附加装置，还可以实现车螺纹、车端面、仿形、铣、磨等加工程序。

3)车床的加工精度

一、普通卧式车床的加工精度如下:

圆度:0.015mm；圆柱度:0.02/150mm；；0.02/150mm；平整度；表面粗糙度:1.6 ra/μ m

B.立式车床的加工精度如下:

圆度:0.02mm；圆柱度:0.01mm；0.03mm平面度。

上述加工精度只是一个相对参考值，并不代表所有车床都符合要求。很多车床根据厂家的具体要求和具体装配情况，都有一定的浮动量。但无论浮动量有多大，加工精度值都必须满足国家标准对这类设备的要求。如果购买时该设备的加工精度要求不符合国家标准的要求，购买方有权拒绝验收和付款。

2.铣床

1)铣床的类型

铣床的种类也是五花八门。根据一本机械师手册的统计，铣床有70多种。典型的类别有:仪表铣床、悬臂及滑枕铣床、龙门铣床、平面铣床、仿形铣床、立式升降台铣床、卧式升降台铣床、床身铣床、工具铣床等。其中有很多小类，数量也不尽相同。在我们机械行业中，立式加工中心和龙门加工中心是常用的。

2)铣床的适用范围

由于铣床的种类和结构太多，适用性也有很大的差异，我们重点介绍目前最常用的立式加工中心和龙门加工中心两种典型铣床的加工范围。

A.立式加工中心(如上图所示)。立式加工中心其实就是一台带刀库的立式数控铣床。其主要特点是采用多刀回转刀具进行切削，可加工平面、沟槽、齿形零件、螺旋面及各种曲面。特别是随着数控技术的应用，这类机床的加工范围有了很大的提高。除了各种铣削操作，它还可以钻孔，镗孔和铰链工件。

b、与立式加工中心相比，龙门加工中心是数控龙门铣床和刀库的复合应用。在加工范围上，龙门加工中心几乎具备了普通立式加工中心的所有加工能力，并且能够适应零件形状和尺寸较大刀具的加工。同时在加工效率和加工精度上有很大的优势，特别是在五轴联动龙门加工中心的实际应用中。其加工范围也有了很大的提高，使中国的制造业更加精良。

3)铣床的加工精度:

一、立式加工中心:

平面度:0.025/300mm；；粗糙度:1.6ra/μ m

b、龙门加工中心:

平面度:0.025/300mm；；粗糙度:2.5ra/μ m

以上加工精度只是相对参考值，不代表所有铣床都符合要求。很多铣床根据厂家的具体要求和装配的具体情况都有一定的浮动量。但无论浮动量有多大，加工精度值都必须满足国家标准对这类设备的要求。如果购买时该设备的加工精度要求不符合国家标准的要求，购买方有权拒绝验收和付款。

3.（电动）刨床

1)刨床的类型

与车床和铣床相比，刨床的种类要少得多，据《机械加工工艺师手册》统计有21种左右。典型类型有:悬臂刨床、龙门刨床、刨边刨床、模具刨床等。这些大类又分为很多小类的刨床产品，刨床和刨床是机械行业使用率最高，普及率最广的产品。如上图所示，我们还将重点关注以下内容。

2)刨床的加工范围

刨床的刨削运动主要是相对于被加工工件的周期性直线运动。它适用的刨削零件多为平面、斜面和凹凸面，也可刨削各种曲面。但由于自身加工特性的限制，刨削速度并不太高，返回行程的刨床并不参与零件的加工，所以造成了空行程的损失，因此加工效率相对较低。

同时，随着其他加工设备的数控化和自动化的巨大技术进步，刨削法也逐渐被取代。从目前很多设备的升级趋势来看，这类加工机床并没有大的升级和创新，很大程度上还停留在原有的结构和布局上，特别是立式加工中心和龙门加工中心的大力发展，以及加工工具的不断创新，在加工范围上极大的替代了刨床的加工优势，使得这类加工。

3)刨床的加工精度

刨削精度一般可以达到IT10-IT7精度水平，特别是对于一些大型机床的长导轨面的加工，甚至可以替代磨削，也就是所谓的“以精刨代精磨”的加工方法。

4.磨床

1)研磨机的类型

与之前机型的加工设备相比，磨床种类繁多。据一本机械师手册统计，大约有194种，可分为:仪表磨床、外圆磨床、内圆磨床、磨床、坐标磨床、导轨磨床、刃口磨床、平面和端面磨床、曲轴凸轮轴花键和滚子磨床、工具磨床、超精密磨床、内珩磨机、外珩磨机和其他珩磨。工具磨削磨床、可转位叶片磨床、磨床、球轴承套圈沟磨床、滚子轴承套圈滚道磨床、轴承套圈超精机、叶片磨床、滚子加工机、钢球加工机、气门活塞和活塞环磨床、汽车和拖拉机磨床等。因为磨床的分类和归类应该太广泛了，而且很多磨床都是一些特定行业的特定设备，我们就指向机械行业普遍使用的磨床。

2)研磨机的应用范围

一、外圆磨床外圆磨床主要加工圆柱面、圆锥面或其他回转体的外表面和肩端面。由于其良好的加工适应性和精度，广泛应用于一些高精度零件的加工，尤其是这些零件的最终精加工过程。它既能最大限度地保证被加工零件的几何尺寸，又能达到较好的表面光洁度要求，因此是机械加工过程中不可缺少的设备之一。

b、平面磨床，主要用于加工平面、台阶、侧面零件的表面，在机械行业也有广泛的应用。特别是在一些高精度零件的加工中，磨床几乎是保证加工精度的唯一选择。正因为如此，平面磨床的使用是大多数磨削操作人员的必修课。甚至在一些设备装配行业，平面磨床的使用是装配工的标准技能，因为装配过程中各种调整垫的磨削工作。

3)磨床的加工精度

一、外圆磨床的加工精度:

圆度和圆柱度:0.003毫米；；表面粗糙度:0.32 ra/μ m

B.平面磨床的加工精度；

平行度:0.01/300mm；；表面粗糙度:0.8 ra/μ m

从以上加工精度中，我们也可以清楚地看到，与以前的车床、铣床、刨床等加工设备相比，磨床可以达到更高的行为公差精度和表面粗糙度。因此，磨床被广泛应用于许多零件的精加工过程中。

5.镗床

1)钻孔机的类型

与以前的加工设备类型相比，镗床属于相对较小的一组加工设备。根据一本机械加工技师手册的统计，大概有23种，可以分为以下几类:深孔镗床、坐标镗床、立式镗床、卧式铣镗床、精镗床、汽车拖拉机修理镗床等。其中我们机械行业最常见最常用的镗床应该就是飞坐标镗床了。下面是如何协调。

2)镗床的加工范围

有各种类型的镗床。坐标镗床我们简单介绍一下，其他类型的镗床可以类比学习。坐标镗床是带有精密坐标定位装置的精密机床，主要用于对尺寸、形状和位置精度要求较高的镗孔系统。他们可以钻孔，铰孔，铰端面，切槽和铣削表面，还可以进行坐标测量和铣削。

然而，随着数控技术的蓬勃发展，特别是数控立式铣床和数控卧式铣床的发展，镗床这个曾经的孔加工设备霸主，正面临着被逐渐取代的危险。当然也有不可替代的客观一面。但是无论什么设备消亡或者发展，对机械加工行业来说都是一种进步，是一种技术进步，是一种技术进步，是我们国家制造业的进步。

3)镗床的加工精度

坐标镗床一般孔径精度为IT6-7，表面粗糙度为0.4-0.8 ra/μ m。

但是镗床加工有一个很不好的地方，尤其是加工铸铁件的时候。这叫脏。一个白面学生走进去，一个张飞李悝jy就蹦了出来，有一种镗床打完就认不出来的感觉。所以基于这样一个加工环节的现实原因，这种设备未来被替代的可能性也在增加，因为谁不在乎它们的面值呢？很多人没有尽早拥有，但我们也需要假装自己很优秀。

6.钻床

1)钻孔机的类型

这是机械行业应用最广泛的加工设备，但是每个机械加工厂基本都会有一台。如果连这个加工设备都没有，你都不好意思说自己是干加工。据一本机械加工技师手册统计，大概有38种，按大类可分为以下几种:坐标镗床、深孔钻床、摇臂钻床、台式钻床、立式钻床、卧式钻床、铣钻床、中心孔钻床等。我们在机械行业最常用的摇臂钻床正是我们机械加工行业的标准。没有这个设备，你基本上做不了这个行业。正因为如此，接下来我们就重点介绍一下这款钻孔机。

2)钻孔机的加工范围

我们主要是讲解手臂练习。对于这种机床，我这里只有一句话，就是钻各种孔。除了钻孔，还可以实现铰孔、扩孔、铰孔、攻丝，但是有一个很大的问题，就是孔系的位置精度不高。因此，我们通常不会选择钻床来实现孔系的一些位置精度较高的零件。

3)钻床的加工精度

因为基本上没有任何加工精度可言，只是钻个孔而已。

7.线切割

关于线切割的加工设备，由于没有接触过，没有做过很多功课，所以在这方面的积累不多，所以在机械行业的应用范围有限。但它有其独特的价值，特别是对于一些异形零件的切割加工，它还是有一些相对优势的。然而，由于其加工效率低和激光机的蓬勃发展，线切割加工设备正逐渐徘徊在淘汰行业的边缘。