車(chē)床是什么？

車(chē)床是制造現(xiàn)場(chǎng)最常用的機(jī)床。在英語(yǔ)中被稱為“Lathe”，因此車(chē)床加工也被稱為“L加工”。本文將講解車(chē)床的原理、歷史等制造業(yè)不可或缺的基礎(chǔ)知識(shí)。

車(chē)床（車(chē)削加工）的基本特點(diǎn)是什么？

車(chē)床通過(guò)將工件（加工對(duì)象）安裝在主軸上旋轉(zhuǎn)，并用刀具（切削工具）對(duì)其進(jìn)行切削。使用不同的切削工具可以改變切削的形狀和尺寸，這是車(chē)床加工的基本原理。車(chē)床加工包括外圓切削、螺紋切削、鉆孔等加工方法，由于能夠加工出帶有圓形的產(chǎn)品，因此也被稱為“圓形加工”。

車(chē)床的歷史

機(jī)床的起源可以追溯到古埃及的弓形車(chē)床。車(chē)床的原型“弓鉆”在公元前1480年左右的埃及壁畫(huà)中有所描繪，當(dāng)時(shí)是作為木制加工的工作臺(tái)使用的。

隨著現(xiàn)代化和工業(yè)化的推進(jìn)，機(jī)床的技術(shù)開(kāi)發(fā)取得了巨大進(jìn)展。1970年代以后，以數(shù)控車(chē)床為代表的高精度機(jī)床開(kāi)始興起。近年來(lái)，在少量多樣化生產(chǎn)的市場(chǎng)需求背景下，機(jī)床的多功能化和小型化不斷發(fā)展，緊湊型加工中心和復(fù)合加工機(jī)等設(shè)備的需求不斷增加。

為什么說(shuō)車(chē)床操作困難？

車(chē)床是制造業(yè)中最基本的機(jī)床，但同時(shí)也以“操作難度大”而聞名。主要的原因包括“圖紙復(fù)雜”、“工具種類選擇多”、“切削條件錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致工具損壞”等。

車(chē)床操作要求工件和工具的精準(zhǔn)定位以及細(xì)致的操作?？捎玫墓ぞ叻N類非常豐富，必須根據(jù)工件的特性選擇合適的工具。如果切削條件或工具設(shè)置出錯(cuò)，可能會(huì)導(dǎo)致工具損壞甚至機(jī)械故障。因此，車(chē)床操作需要一定的技術(shù)水平和熟練度。不過(guò)，從另一個(gè)角度來(lái)看，這也正體現(xiàn)了車(chē)床操作的深度和挑戰(zhàn)性。

車(chē)床與其他機(jī)床的區(qū)別是什么？

除了車(chē)床之外，機(jī)床還包括銑床、加工中心等類型。它們各自有什么特點(diǎn)？下面將為您解析它們之間的區(qū)別。

車(chē)床與銑床的區(qū)別

銑床是與車(chē)床齊名的代表性機(jī)床。車(chē)床是通過(guò)主軸固定工件并使其旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行加工，而銑床則是通過(guò)旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行加工?？梢赃@樣形象地理解：車(chē)床類似于“陶輪”，而銑床則類似于“雕刻”。

由于這種特性差異，車(chē)床更適合加工圓柱形或圓錐形（錐度）的工件，而銑床則更適合直線切削或多面加工等任務(wù)。

車(chē)床與加工中心的區(qū)別

銑床搭載了數(shù)控（NC）裝置和自動(dòng)換刀裝置（ATC）后，通常被稱為加工中心。

加工中心可以在一臺(tái)設(shè)備上完成切削加工、磨削加工等多種加工方式。通過(guò)編程設(shè)定加工內(nèi)容后，它能夠自動(dòng)完成工序間的刀具更換，從而實(shí)現(xiàn)從工件裝夾到加工完成的全程自動(dòng)化。

車(chē)床有哪些種類？

雖然都稱為“車(chē)床”，但根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，車(chē)床可以分為“手動(dòng)與自動(dòng)”“立式與臥式”等多種類型。接下來(lái)，我們將為您詳細(xì)講解車(chē)床的種類。

通用車(chē)床（手動(dòng)車(chē)床）

通用車(chē)床是指手動(dòng)操作的車(chē)床，也被稱為“普通車(chē)床”或“一般車(chē)床”。即使在數(shù)控（NC）技術(shù)成為主流的今天，通用車(chē)床因其高度的靈活性，仍然在制造現(xiàn)場(chǎng)被廣泛使用。與數(shù)控車(chē)床不同，它不需要編程設(shè)計(jì)，因此常用于定制零件或試制品的生產(chǎn)。

數(shù)控車(chē)床（NC車(chē)床）

數(shù)控車(chē)床是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行加工的車(chē)床。NC是“Numerical Control”的縮寫(xiě)，數(shù)控車(chē)床能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的程序自動(dòng)完成加工任務(wù)。由于不依賴操作者的技術(shù)水平，它可以保證穩(wěn)定的加工質(zhì)量，因此非常適合大規(guī)模生產(chǎn)或復(fù)雜形狀零件的制造。

臺(tái)式車(chē)床

臺(tái)式車(chē)床，顧名思義，是一種“可以在桌面上使用的小型車(chē)床”，也被稱為“臺(tái)式車(chē)床”。由于它可以在有限的空間內(nèi)操作，因此不僅用于制造業(yè)，也常用于DIY等場(chǎng)景。雖然大多數(shù)臺(tái)式車(chē)床是手動(dòng)操作的，但也有配備數(shù)控系統(tǒng)的高性能型號(hào)。

立式車(chē)床

立式車(chē)床的主軸垂直于地面布置。由于主軸臺(tái)與重力方向垂直，因此可以穩(wěn)定地加工重型或不對(duì)稱的工件。不過(guò)，與臥式車(chē)床相比，立式車(chē)床的切屑更容易堆積，這是一個(gè)缺點(diǎn)。此外，立式車(chē)床有時(shí)也被稱為“立式車(chē)削中心”，但根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS），車(chē)削中心是指配備數(shù)控系統(tǒng)和自動(dòng)換刀裝置等功能的工作機(jī)械。

端面車(chē)床

端面車(chē)床是專門(mén)用于端面加工的車(chē)床，配備大直徑的工作臺(tái)，能夠加工大型工件。主軸為水平方向，從正面進(jìn)行切削。其加工范圍從幾十厘米到超過(guò)一米不等，廣泛應(yīng)用于航空航天和重工業(yè)等領(lǐng)域。

轉(zhuǎn)塔車(chē)床

轉(zhuǎn)塔是一種可以安裝多個(gè)工具的裝置（刀架）。在轉(zhuǎn)塔車(chē)床上，只需旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔即可更換工具，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的連續(xù)加工。然而，隨著數(shù)控車(chē)床和復(fù)合加工機(jī)的普及，轉(zhuǎn)塔車(chē)床如今已很少使用。

復(fù)合加工車(chē)床

復(fù)合加工車(chē)床是一種高功能車(chē)床，不僅可以進(jìn)行車(chē)削加工，還能進(jìn)行銑削等操作。它兼具車(chē)床和加工中心的功能，配備五個(gè)移動(dòng)軸的“五軸加工機(jī)”也屬于復(fù)合加工機(jī)的一種。由于其高加工精度和生產(chǎn)效率，復(fù)合加工車(chē)床被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的制造現(xiàn)場(chǎng)。

車(chē)床結(jié)構(gòu)及各部位的名稱

以下為車(chē)床的基本組成部分解析：

主軸箱

主軸箱是安裝工件的卡盤(pán)以及驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的軸和電機(jī)的核心部件。它是車(chē)床的心臟，直接影響整機(jī)的加工性能。

床身

床身是車(chē)床的基座部分，承擔(dān)支撐其他主要部件的作用。若因旋轉(zhuǎn)振動(dòng)導(dǎo)致床身變形，加工精度會(huì)顯著下降。因此，床身需具備高強(qiáng)度和剛性以確保加工穩(wěn)定性。

尾座

尾座是與主軸箱相對(duì)的部件，通常安裝頂尖（一種固定工件的工具），用于輔助支撐長(zhǎng)工件，防止加工時(shí)彎曲。

溜板箱與刀架

溜板箱包含刀架和齒輪箱，可在床身上左右移動(dòng)。傳統(tǒng)車(chē)床中溜板箱多由手動(dòng)控制，而數(shù)控車(chē)床（NC旋盤(pán)）則通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化移動(dòng)。

進(jìn)給裝置

進(jìn)給裝置是驅(qū)動(dòng)切削刀具沿縱向或橫向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)給速度實(shí)現(xiàn)精確切削。

卡盤(pán)

卡盤(pán)是主軸箱上用于夾持工件的爪形裝置，通過(guò)三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)或電磁卡盤(pán)等類型實(shí)現(xiàn)工件的穩(wěn)定固定。

車(chē)床能做什么？加工目的與方法種類

通過(guò)外圓加工、螺紋加工、溝槽加工等，車(chē)床可根據(jù)不同需求完成多種加工任務(wù)。
以下是車(chē)床常見(jiàn)加工方法的詳細(xì)介紹：

外徑加工

外徑加工是切削圓柱形工件外側(cè)的加工方法。通過(guò)將安裝在主軸上的工件高速旋轉(zhuǎn)，用切削工具削除外周面。此加工方法用于制造軸、滾輪等圓柱形零件。

內(nèi)徑加工

內(nèi)徑加工是切削圓柱形工件內(nèi)側(cè)的加工方法。切削工具進(jìn)入工件內(nèi)部，從而在工件上形成圓柱形孔或空腔。內(nèi)徑加工適用于軸承座、管道內(nèi)壁精加工等場(chǎng)景，需根據(jù)孔深調(diào)整工具長(zhǎng)度。

錐度加工

錐度加工是對(duì)圓錐形工件施加傾斜（錐度）的加工方法。在工件截面圖中，從中心線向外擴(kuò)展的角度稱為“開(kāi)角”，通過(guò)調(diào)整刀架角度和進(jìn)給速度加工出特定角度。

端面加工

端面是指圓柱體底部或頂蓋部分。端面加工通過(guò)將切削工具按壓在工件端面進(jìn)行加工，適用于平整圓柱形零件的端部。廣義上，將棱角加工為圓角的面取加工也屬于端面加工范疇。

鏜孔加工

鏜孔加工是在工件中心部分開(kāi)孔的加工方法，用于加工大孔徑孔或精加工孔內(nèi)壁。另有專用于鏜孔加工的“鏜床”設(shè)備。

鉆孔加工

鉆孔加工主要是使用安裝在尾座上的鉆頭在工件上開(kāi)孔的加工方法，用于為鏜孔加工預(yù)先制作底孔。

螺紋加工

車(chē)床螺紋加工是在工件上切削螺旋狀凹槽的加工手法。在工件側(cè)面切削溝槽的方法稱為“外螺紋加工”，在內(nèi)部切削凹槽稱為“內(nèi)螺紋加工”。螺紋加工用于制造絲杠、螺母等零件，使用專用螺紋切削刀具。

溝槽加工

溝槽加工是在圓柱形工件外表面雕刻溝槽的加工方法，用于制作油槽、裝飾性溝槽等多樣化溝槽。

圓弧加工

圓弧加工是將工件的棱角部分切削為圓形或曲線狀的加工方法，適用于制造滾輪、軸承、凸輪等帶有曲線的零件。

切斷加工

切斷加工是使用車(chē)床將工件的一部分切割分離的加工方法。通過(guò)使用切斷刀將工件切成輪片狀，適用于將棒材或管材切割至指定長(zhǎng)度。

車(chē)床關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

零點(diǎn)校準(zhǔn)：確定刀具與工件的基準(zhǔn)位置，確保加工精度。
車(chē)削紋路：加工表面的切削痕跡，粗糙度取決于轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量。
撕裂：材料被刀具拉扯脫落的現(xiàn)象，多因刀具磨損或排屑不暢導(dǎo)致。
中心殘留：端面或內(nèi)孔加工時(shí)，因刀具未達(dá)中心留下的未加工部分。
避空槽：在零件角落切削小槽以減少后續(xù)工序，提升效率。

車(chē)床的未來(lái)發(fā)展與選型建議

通過(guò)技術(shù)革新，車(chē)床的功能與加工精度持續(xù)提升。通過(guò)設(shè)備更新，將有助于提高生產(chǎn)效率。最后，我們將解析車(chē)床的選購(gòu)方法與推薦產(chǎn)品。

通用車(chē)床 vs 數(shù)控車(chē)床

通用車(chē)床以手動(dòng)操作為主，產(chǎn)品品質(zhì)依賴于操作者的技術(shù)水平。另一方面，通用車(chē)床靈活性高，適合小批量或特殊形狀的加工。而數(shù)控車(chē)床可通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)精密控制，具備優(yōu)異的一致性與重復(fù)性，適合大批量生產(chǎn)。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，需根據(jù)企業(yè)承接的訂單類型與生產(chǎn)需求選擇適合的車(chē)床類型。

自動(dòng)化趨勢(shì)

人口老齡化及出生率減少，導(dǎo)致勞動(dòng)力短缺問(wèn)題日益嚴(yán)峻。制造業(yè)中為人力不足所困的企業(yè)眾多，各公司正通過(guò)創(chuàng)意推進(jìn)省人化與自動(dòng)化。作為解決方案之一，引入數(shù)控車(chē)床和車(chē)削中心的企業(yè)正在增加。

例如通過(guò)引入復(fù)合加工機(jī)，可實(shí)現(xiàn)從材料加工、刀具更換到成品出料的全程自動(dòng)化。若引進(jìn)加工性能與節(jié)能性能優(yōu)異的工作機(jī)械，不僅能提升生產(chǎn)效率，還能削減人力成本與電費(fèi)支出，從而構(gòu)建盈利性更高的生產(chǎn)體系。

如何控制人力資源并提升生產(chǎn)效率和速度

兄弟的銑車(chē)復(fù)合機(jī)型「M系列」可同時(shí)實(shí)現(xiàn)省人化與生產(chǎn)效率提升。該設(shè)備在一臺(tái)機(jī)床上集成車(chē)削加工與銑削加工功能，最大限度減少工件換裝與刀具更換的工時(shí)。由于搭載同步五軸功能，還可應(yīng)對(duì)復(fù)雜的多面加工。若您希望“實(shí)現(xiàn)加工作業(yè)自動(dòng)化”或“通過(guò)銑車(chē)復(fù)合機(jī)節(jié)省人力”，歡迎隨時(shí)咨詢。