金屬切削機床是用刀具將金屬坯料加工成機器零件的機器。是制造機器的機器,所以也叫“工作機床”,習慣上簡稱機床。
機床主要根據加工方法和使用的工具來分類。根據國家制定的機床型號編制辦法,機床主要有以下幾類:車床、銑床、刨床、插床、拉床、磨床、鏜床、鉆床、滾齒機、插齒機、鋸床等。
車床
定義:主要用車刀在工件上加工旋轉面的機床。
功能:車床是主要用車刀車削旋轉工件的機床。在車床上,也可以使用鉆頭、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具進行相應的加工。車床主要用於加工軸、盤、套等具有回轉面的工件,是機械制造和修理廠使用最廣泛的機床。
分類:根據用途和結構的不同,車床主要分為臥式車床和落地式車床、立式車床、轉塔車床、單軸自動車床、多軸自動和半自動車床、仿形車床、多刀車床和各種專用車床。
1.普通車床:加工對象廣,主軸轉速和進給量調節範圍大,可加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人操作,生產效率低,適用於單件小批量生產和修理車間。
2.轉塔車床和旋轉車床:它有轉塔刀架或轉塔刀架,可以裝多把刀具,工人可以用不同的刀具在壹次裝夾中完成各種工序,適合批量生產。
3.自動車床:按照壹定的程序,自動完成中小型工件的多工序加工,自動上下料,重復加工壹批相同的工件,適合大批量生產。
4.多刀半自動車床:有單軸、多軸、臥式、立式。單軸臥式車床的布局與普通車床相似,但在主軸的前後或上下分別安裝兩組刀架,用於加工盤、環、軸類工件,其生產率比普通車床高3 ~ 5倍。
5.仿形車床:通過模仿樣板或樣品的形狀和尺寸,自動完成工件的加工循環(見仿形機床),適用於形狀復雜工件的小批量、批量生產,生產率比普通車床高10 ~ 15倍。有多種類型,多刀架、多軸、卡盤型、立式等。
6.立式車床:主軸垂直於水平面,工件夾緊在水平回轉工作臺上,刀架在橫梁或立柱上運動。適用於加工在普通車床上難以安裝的大而重的工件,分為單柱和雙柱兩類。
7.鏟齒車床:在車削的同時,刀架周期性地做徑向往復運動,用於成形叉車銑刀、滾刀等的齒面。通常使用鏟附件,由獨立電機驅動的小砂輪鏟齒表面。
8.專業車床:加工某些類型工件特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、滾柱車床和錠車床。
9.組合車床:主要用於車削,但加壹些特殊零件和附件後也可用於鏜、銑、鉆、插、磨。具有“壹機多能”的特點,適用於工程車輛、船舶或移動修理站上的修理工作。
10.數控車床:數控車床是數控車床的簡稱。它結合了通用性好的通用車床、加工精度高的精密車床和加工效率高的專用車床的特點。是國內使用量最大、覆蓋面最廣的數控機床。數控車床可分為臥式和立式。數控車床和普通車床壹樣,也是用來加工零件的回轉面的。壹般可以自動完成外圓柱面、圓錐面、球面、螺紋的加工,也可以加工壹些復雜的回轉面,比如雙曲面。
按功能分類
(1)經濟型數控車床:用步進電機和單片機改造普通車床的進給系統而形成的簡易數控車床,成本低,自動化和功能差,車削精度低,適用於車削要求不高的回轉類零件。
(2)普通數控車床:根據車削加工的要求,在結構上專門設計的,裝有通用數控系統的數控車床。該數控系統功能強,自動化程度高,加工精度高,適用於車削壹般回轉體零件。這臺數控車床可以同時控制兩個坐標軸,即X軸和Z軸。
(3)車削加工中心:在普通數控車床的基礎上,增加壹個C軸和壹個動力頭。比較先進的數控車床有壹個刀庫,可以控制X、Z、C三個坐標軸,聯動控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或者(Z、C)。增加了C軸和銑削動力頭,這臺數控車床的加工功能大大增強。除壹般車削外,還可用於徑向和軸向銑削、曲面銑削、鉆中心線不在零件旋轉中心的孔和徑向孔。
11.鞍式車床:床頭箱處鞍式車床的左床身凹陷,可容納大直徑零件。車床的形狀是兩頭高中間低,看起來像馬鞍,所以叫馬鞍車床。鞍座車床適用於加工徑向尺寸大、軸向尺寸小的零件,車削工件的外圓、內孔、端面、槽和公制、英制、模數、經向螺紋,也可用於鉆孔、鏜孔、鉸孔,特別適用於單件、批量生產企業。鞍式車床可以在鞍槽中加工較大直徑的工件。機床導軌硬化精磨,操作方便可靠。車床具有功率大、速度快、剛性強、精度高、噪音低的特點。
第二臺銑床
定義:用銑刀在工件上加工各種表面的機床。
功能:銑床(millingmachine)是指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機床。通常,銑刀的旋轉運動是主要運動,工件(和)銑刀的運動是進給運動。可以加工平面和凹槽,也可以加工各種曲面和齒輪。銑床是用銑刀銑削工件的機床。銑床不僅能銑平面、槽、輪齒、螺紋和花鍵軸,還能加工更復雜的輪廓,效率比刨床高,廣泛應用於機械制造和修理部門。
分類:
1.升降臺銑床:萬能、臥式、立式等。,主要用於加工中小型零件,應用最為廣泛。
2.龍門銑床:包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床、雙柱銑床,均用於加工大型零件。
3.單柱銑床和單臂銑床:前者的水平銑頭可沿立柱導軌移動,工作臺可縱向進給;後者的立式銑頭可沿懸臂導軌水平移動,懸臂也可沿立柱導軌調節高度。兩者都是用來加工大型零件的。
4.無升降臺銑床:有長方形工作臺和圓形工作臺兩種,是壹種介於升降臺銑床和龍門銑床之間的中型銑床。其垂直運動由立柱上的銑頭升降完成。
5.儀表銑床:用於加工儀表和其他小零件的小型升降臺銑床。
6.工具銑床:用於模具和工具的制造,配有立式銑頭、萬能角度工作臺、堵頭等各種附件,還能鉆孔、鏜孔、開槽。
7.數控銑床:數控車床是數控銑床的簡稱,包括普通數控銑床、臥式加工中心和立式加工中心。
8.其他銑床:如鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、輥軸頸銑床、方錠銑床等。是為加工相應工件而制造的專用銑床。
三面刨床
定義:用刨床加工工件表面的機床。
功能:用刨床刨出工件的平面、溝槽或成型面的直線運動機床。用刨床加工,刀具簡單,但生產率低(加工狹長平面除外),所以主要用於單件、小批量生產和機修車間,大批量生產時常被銑床代替。
分類:根據結構和性能,刨床主要分為牛頭刨床、龍門刨床、單臂刨床和專用刨床。
1.刨床:因滑枕和刀架形似牛頭而得名,刨床裝在滑枕的刀架上作縱向往復運動,多用於切削各種平面和溝槽。適用於刨長度不超過1000mm的中小型零件。牛頭刨床的特點是調整方便,但由於是單刃切削,切削速度低,在回程時不工作,所以生產效率低,適合單件小批量生產。壹般刨削精度為IT9-IT7,表面粗糙度Ra為6.3-3.2um,牛頭刨床的主要參數是最大刨削長度。
2.龍門刨床:因其具有由頂梁和立柱組成的龍門框架結構而得名。工作臺通過龍門框架攜帶工件做直線往復運動,多用於加工大型平面(特別是狹長平面),也用於同時加工幾個中小型零件的槽或平面。龍門刨床主要用於加工大平面,尤其是狹長平面。壹般刨出的工件寬度為1米,長度超過3米。
3.單臂刨床:有單立柱和懸臂,工作臺沿床身導軌縱向往復運動,多用於加工寬度較大的工件,不加工整個寬度。刀具或工件作往復直線運動,工件和刀具作與主運動垂直的間歇運動。
四開槽機
定義:用插齒刀加工工件表面的機床。在加工過程中,刀具的往復運動是主要運動,工件的間歇運動或間歇旋轉是進給運動。
功能:插床其實就是壹個立式刨床,在結構原理上和牛頭刨床屬於壹個範疇。刀具帶滑枕在垂直方向的直線往復運動是主要運動,工件在縱向、橫向和周向的間歇運動是進給運動。該插床用於插削平面、成型面和鍵槽,可插入傾斜度為10的模具等工件,適用於單件或小批量生產企業。插床的工作臺有三個不同的進給方向(縱向、橫向、旋轉),所以工件壹次裝夾後,在這臺機床上加工幾個面。
分類:插床主要有普通插床、鍵槽插床、龍門插床、移動式插床。
五臺拉床
定義:用拉刀加工工件各種內外成型面的機床。
功能:用於加工孔或鍵槽。加工時,工件壹般是靜止的,拉刀直線切削。使用拉刀作為工具加工通孔、平面和工件成型表面的機床。拉削可以獲得較高的尺寸精度和較小的表面粗糙度,生產率高,適合大批量生產。
分類:拉床根據加工面的不同可分為內拉床和外拉床。
1.內拉床:用於拉削內表面,如花鍵孔和方孔。工件貼在端板上或放在平臺上,傳動裝置隨拉刀直線運動,拉刀由主拖板和副拖板托起和落下。有臥式和立式拉床。前者應用廣泛,可加工大型工件,占地面積大;後者占地面積小,但拉削行程有限。
2.外拉床用於拉削外表面,主要有以下幾種類型:
①立式外拉床,工件固定在工作臺上,立式布置的主拖板用拉刀從上往下拉工件,占地面積小。
(2)側拉床,臥式布局,拉刀固定在側滑板上,由傳動裝置帶動下拉切削工件,便於排屑。適用於拉削大平面、大余量外表面,如缸體大平面、葉輪盤榫槽等。
(3)連續拉床,多為臥式布局,分為工件固定和拉刀固定兩大類。前者由鏈條驅動進行連續拉削,適用於大型工件;後者由鏈條驅動,通過多個帶有工件的隨行夾具進行連續拉削,適用於中小型工件。
此外,還有齒輪拉床、內螺紋拉床、自動拉床、數控拉床和多刀多工位拉床。
六磨床
定義:用磨具或磨料加工工件各種表面的機床。
功能:是用磨具研磨工件表面的機床。大多數磨床使用高速旋轉的砂輪進行磨削,少數使用油石、砂帶等其他磨具和自由磨料進行加工,如珩磨機、超精機床、砂帶磨床、磨床、拋光機等。磨床可以加工高硬度的材料,如淬火鋼和硬質合金。它也可以加工脆性材料,如玻璃和花崗巖。該磨床可以磨削精度高、表面粗糙度小,也可以磨削效率高,如強力磨削。
分類:
1.外圓磨床:是普通基本系列,主要用於磨削圓柱和圓錐外表面。
2.內圓磨床:是普通基本系列,主要用於磨削圓柱和圓錐內表面。
3.坐標磨床:帶精密坐標定位裝置的內圓磨床。
4.無心磨床:工件被無心夾持,壹般支撐在導輪和支架之間,導輪帶動工件旋轉,主要用於磨削圓柱面。
5.平面磨床:主要用於磨削工件平面的磨床。
6.砂帶研磨機:用快速移動的砂帶進行研磨的研磨機。
7.珩磨機:用於珩磨工件各種表面的磨床。
8.磨床:用於磨削工件的平面或圓柱形內外表面的磨床。
9.導軌磨床:主要用於磨削機床導軌面的磨床。
10.工具研磨機:研磨工具的研磨機。
11.多用磨床:用於磨削圓柱形、圓錐形內外表面或平面的磨床,帶隨動裝置和附件可用於磨削各種工件。
12.專用磨床:磨削某些零件的專用機床。按其加工對象可分為花鍵軸磨床、曲軸磨床、凸輪磨床、齒輪磨床、螺紋磨床、曲線磨床等。
七孔鏜床
定義:主要用鏜刀加工工件上已有的預制孔的機床。
功能:主要用於用鏜刀鏜削工件已有的預制孔的機床。通常鏜刀旋轉是主要運動,鏜刀或工件運動是進給運動。主要用於加工高精度孔或壹次精加工多個孔,也可用於加工其他與孔精加工相關的加工表面。還可以使用不同的刀具和附件進行鉆、銑、切,加工精度和表面質量都比鉆床高。鏜床是加工大型箱體零件的主要設備。螺紋加工外圓和端面。
分類:鏜床分為臥式鏜床、落地鏜銑床、金剛石鏜床、坐標鏜床。
1.臥式鏜床:是應用最廣泛的鏜床之壹。主要加工孔,鏜孔精度可達IT7,表面粗糙度Ra為1.6-0.8um,臥式鏜床的主要參數是主軸直徑。臥式鏜床
鏜軸水平布置,軸向進給,主軸箱沿前立柱導軌垂直移動,工作臺垂直或水平移動進行鏜孔。這種機床用途廣泛,比較經濟。主要用於箱體(或支架)零件的孔加工及其他與孔有關的加工面。
2.坐標鏜床:是壹種高精度機床。其結構特點是坐標位置的精密測量裝置。坐標鏜床可分為單柱坐標鏜床、雙柱坐標鏜床和臥式坐標鏜床。單柱式坐標鏜床:主軸帶動刀具做主旋轉運動,主軸套筒做軸向進給運動。特點:結構簡單,操作方便,特別適用於加工板類零件的精密孔,但其剛性較差,所以這種結構只適用於中小型坐標鏜床。雙柱坐標鏜床:刀具安裝在主軸上作為主運動,工件安裝在工作臺上,隨工作臺沿床身導軌垂直直線運動。剛性好,目前大型坐標鏜床都采用這種結構。雙柱坐標鏜床的主要參數是工作臺寬度。臥式坐標鏜床:工作臺可以在水平面內旋轉,進給運動可以通過工作臺的縱向運動或主軸的軸向運動來實現。其加工精度高。
3.金剛石鏜床:其特點是進給量小,切削速度快,因此加工的工件尺寸精度高(IT6),表面粗糙度可達0.2微米。使用金剛石或硬質合金等工具進行精確鉆孔的鏜床。
4.深孔鉆鏜床:深孔鉆鏜床本身剛性強,精度好,主軸轉速範圍寬,進給系統采用交流伺服電機驅動,可以滿足各種深孔加工工藝的需要。
5.落地鏜床:工件放在落地工作臺上,立柱沿床身縱向或橫向移動。用於加工大型工件。此外,還有可用於銑削的銑鏜床,或可用於鉆孔的深孔鉆鏜床。
八鉆機
定義:主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。
功能:鉆床是指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常,鉆頭的旋轉運動是主要運動,鉆頭的軸向運動是進給運動。該鉆床結構簡單,加工精度較低。它可以鉆通孔和盲孔,更換特殊工具,擴大,埋頭孔,鉸孔或絲錐。在加工過程中,工件不動,所以刀具運動,刀具中心對準孔中心,刀具旋轉(主運動)。鉆床的特點是工件固定,刀具旋轉運動。
分類:
1.立式鉆床:工作臺和主軸箱可以在立柱上垂直移動,用於加工中小型工件。
2.臺式鉆床:簡稱臺鉆。壹臺小型立式鉆床,最大鉆孔直徑12 ~ 15 mm,安裝在工作臺上,多為手工鉆孔,常用於加工小工件的小孔。
3.搖臂鉆床:主軸箱可以在搖臂上移動,搖臂可以旋轉和升降,工件是固定的。適用於加工大、重、多孔工件,廣泛應用於機械制造業。
4.深孔鉆床:用深孔鉆鉆深度遠大於直徑的孔(如筒、桶、機床主軸等零件的深孔)的專用機床。為了便於排屑,避免機床太高,壹般都是水平布局,並且總是配有冷卻液輸送裝置(冷卻液從刀具內部輸入切削部位)和周期性的退刀排屑裝置。
5.中心孔鉆床:用於加工軸類零件兩端的中心孔。
6.銑鉆床:壹種帶有可垂直和水平移動的工作臺和可用於銑削的鉆軸的鉆床。
7.臥式鉆床:主軸水平布置,主軸箱可垂直移動。
九齒滾齒機
定義:齒輪加工機床主要是用滾刀通過範成法加工圓柱齒輪、蝸輪、鏈輪等齒面。
功能:是齒輪加工中應用最廣泛的機床。可以切削直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、蝸輪、鏈輪等。根據展成法用滾刀加工正齒輪、斜齒輪和人字圓柱齒輪和蝸輪的齒輪加工機床。該機床在使用專用滾刀時,還可以加工花鍵、鏈輪等各種特殊齒形。普通滾齒機加工精度為7 ~ 6 (JB179-83),高精度滾齒機加工精度為4 ~ 3。最大加工直徑為15m。
分類:滾齒機按布局分為立式和臥式。大中型滾齒機多為立式,小型滾齒機、立式滾齒機、專用於加工長軸齒輪的滾齒機均為臥式。
十齒插齒機
定義:插齒機是用插齒刀用展成法加工內外圓柱齒輪和齒條齒面的齒輪加工機床。
功能:插齒機主要用於加工多連桿式齒輪和內齒輪,加附件後也可加工齒條。非圓齒輪、不完全齒輪和內外成型面,如方孔、六角孔和鍵軸,也可以用插齒機上的專用工具加工。加工精度可達7 ~ 5級[1],加工工件最大直徑可達12米。
分類:插齒機分為立式和臥式,前者是最常用的。
第十壹臺鋸床
定義:鋸床是用圓鋸片或鋸條將材料鋸或加工成所需形狀的機床。
功能:鋸床是以圓鋸片、鋸帶或鋸條為工具,鋸切金屬圓形材料、方形材料、管材和型材的機床。鋸床的加工精度壹般不是很高,多用於備料車間切斷各種棒材、管材等型材。
分類:
1.圓鋸機:圓鋸片進行旋轉切割運動,同時與鋸盒壹起進行進給運動。圓鋸機按鋸片進給方向可分為臥式(水平進給)、立式(垂直進給)和擺式(繞壹點擺動進給)。此外,還有各種專用圓鋸機,如切割大型鑄造冒口的搖臺鋸床;鋸軌鉆孔組合機床。
2.帶鋸機:圓鋸帶張緊在兩個鋸輪上,鋸輪帶動鋸帶切割。帶鋸機主要有立式和臥式。
3.弓鋸機:帶鋸條的鋸弓來回移動,鋸架繞壹點擺動。機床結構簡單,體積小,但效率低。