机械加工的8种机床，一次性给你讲透-江苏宏程锻压机床有限公司

从最基础的车床，铣床到能自动换刀的cnc加工中心以及不用刀具接触金属的电火花加工，今天就结合3d动画一次性搞清楚八种常见的机床到底有什么区别。
在所有金属加工设备中，车床可以说是最基础的一种，它的结构主要有卡盘，主轴，刀架以及切削刀具组成，工作时首先把需要处理的零件固定好，主轴就会带着零件高速旋转，接着车刀慢慢靠近，按照需要一点点切入，把表面多余的金属消掉，最后做出想要的尺寸和形状，所以车床干起活来很简单，就两个动作零件不停转，刀具沿着需要的方向一点点切，而车刀走的方向不同，能加工出来的表面也不一样，比如沿着零件长度方向前进，就能把外圆车道需要的直径，如果是横向切入，就能把端面车平改变运动角度，还可以加工出这种锥形表面，除此之外，车床还可以车螺纹，但注意螺纹不是让刀具随便往前走就能切出来的，它必须和主轴的转动保持固定配合。所以车床内部还有一套进给机构，让工件每转一圈刀具都向前走固定的距离，连续切削以后就会在表面形成均匀的螺旋槽，但车床的局限也在这里，它更适合外圆端面，锥面这些回转表面要想加工平面凹槽甚至更复杂的轮廓，就得换个思路，不再让零件旋转，而是让刀具自己高速转起来。
这就是第二种机床铣床，你看在洗澡时工作台会带着零件不断晋级，而铣刀它本身是高速旋转的上面那多个刀齿就会依次切入材料，一点点削掉多余的金属，如果需要做出的形状不同，用到的铣刀也不一样，比如圆柱铣刀，它的刀尺主要分布在外圆周围，可以把零件表面逐渐铣平，如果换成端面也有刀刃的铣刀，前端和侧面的刀刃就能一起切削，既能洗平面也能做出台阶和直角边，那如果需要快速去掉大面积的材料呢，这就会换成带有多块硬质合金刀片的面铣刀，再比如碰到凹槽或者复杂轮廓，大刀盘伸不进去七就要使用尺寸更小的立铣刀，所以铣床真正灵活的地方就在于更换不同刀具以后可以处理完全不同的形状，而且铣床不只是刀具不同，切削方向也有讲究，同样是铣削，根据刀具旋转方向和零件进给方向的不同，还分成顺铣和逆逆袭，两者方向相反叫逆铣方向相同叫瞬铣，因为刀齿切入材料的方式不同，最终的受力和表面效果也会不一样，而当需要处理的不再是表面和轮廓。

而是在实心材料上打出一个孔就要用到第三种钻床，它的结构主要由底座，立柱，工作台，电机主轴和钻夹头组成，加工时零件先固定在工作台上，钻头则装进主轴下面的钻夹头，再由里面的三个夹爪牢牢锁住，防止高速旋转时发生打滑，等机器启动以后，电机会通过v型皮带去带动主轴旋转，你看上面这两组皮带轮都做成了阶梯型，只要把皮带换到不同大小的轮槽上，就能改变主轴和钻头的转速，等转速调好以后再转动侧面的手轮在钻头就会一边高速旋转，一边慢慢向下切入材料它里面。用的是齿轮和齿条配合，所以我们转动手轮最终就能控制主轴上下移动，也就是控制钻头进给和钻入的深度，不过真正的工业钻孔里面还有不少讲究，在正式下钻之前通常会先找准中心位置，再打出一个定位点，防止钻头刚碰到材料就发生偏移，如果孔径比较大，还会先用小钻头打出引导孔，再一步步扩大到需要的尺寸，当孔钻出来以后，根据用途不同还要继续处理，比如需要内螺纹就先钻出底孔，再换上丝织，把孔壁切除螺纹，如果螺钉头需要沉浸零件表面，就会在孔口再做出一个锥形或者圆柱形凹槽，再比如一些精度要求更高的孔，普通钻头做完以后还不够，这时候就会换上剪刀，只修掉很薄的一层材料，把孔壁进一步修的更圆，更光滑，尺寸也更加精准，不过铰刀解决的是孔内壁的精度，如果零件的外表面也要继续做的更准，就得用砂轮来做，最后的精修。

这就是第四种磨床，磨床它不用普通刀具，它主要靠高速旋转。转的砂轮每次只去掉很薄的一层材料，所以一般都是在零件已经基本成型以后再拿来做精修，比如加工平面时，零件固定在工作台上来回运动砂轮从上方不断扫过，把表面一点点磨平，如果换成轴类零件就让它自己旋转，再用砂轮从侧面贴近外缘，这就是常见的外圆磨削，再比如大型齿轮前面的齿型虽然已经做出来了，但齿面还要用专门的齿轮磨床继续处理，把留下来的细小误差再修掉，所以磨床不是用来快速去掉需要大量材料的，他更擅长把已经成型的零件再修的更准，表面做的更好，而有些大型零件难点不在外表面，而是内部这些孔能不能做的又准又齐，

这时候就要用到第五种镗床，你看他的工作台可以前后左右调整主轴箱还能沿着立柱上下移动，工作时先把唐刀准确对准，需要加工的孔位位置找准以后主轴带着唐刀旋转，身体已有的孔内继续切削，把孔径，圆度还有孔的位置进一步做准，所以躺床更擅长的并不是是从零开始打一个孔，而是把大型零件上已经有的孔继续做精，像箱体基座这种孔位多，位置要求又高的零件就经常会用到它，像现在很多卧室床还把洗消功能也整合了进来，所以我们看到的往往叫躺起床，除了处理内孔还能顺带加工端面和平面。

不过到了现代工厂只把几种加工方式合在一起，还不够连换什么刀先做哪一步都可以直接交给程序自动完成，这就是第六种CNC加工中心它最核心的地方并不是多了一种新的切削方式，而是把铣削钻孔，镗孔公司等多种加工集中到了一台设备上，加工之前工程师会先把刀具路径转速和进给参数写入，程序启动以后，主轴和工作台就会按照设定路线自动运动，把刀具准确送到加工位置，而他最关键的结构就是刀库和自动换刀，机构需要洗平面时换上铣刀，需要钻孔时换成钻头，后面还可以继续开槽，公司这样一个零件只需要一次装甲就能连续完成多道工序，不仅家减少了人工干预，也避免了反复拆装带来的定位误差，所以CNC加工中心真正改变的是把原本分散在不同机床上的加工流程，整合成了一套自动完成的生产过程。不过自动化解决的是加工流程，而刀具能从哪个方向接近零件，还是会受到机床运动方式的限制，遇到叶轮叶片这种复杂曲面，就需要增加更多运动方向。

这就是第七种五轴机床。像普通的三轴机床，主要是沿着X、Y、Z三个方向运动，也就是前后、左右和上下。而五轴在这个基础上又增加了两个旋转自由度。具体怎么转，不同设备并不一样，有的是工作台旋转倾斜，有的是主轴本身摆动，但目的都是让刀具能够从更多角度接近零件，这样在加工复杂曲面时，就不用每完成一个面都停下来重新装夹机床可以一边调整角度，一边继续切削。像叶轮这种零件，叶片之间空间狭窄，而且表面角度不断变化，普通三轴很难一次加工到位，而五轴可以持续调整刀具姿态，把这些复杂曲面连续加工出来。不过即使刀具可以从更多方向接近零件，遇到一些特别硬的导电材料，或者需要加工非常细的槽、复杂型腔时，传统刀具依然会受到限制。这时候工程师就换了一种完全不同的方法。

第8种电火花加工它最特别的一点就是电极根本不需要碰到零件，加工时电极和金属之间会留下一道很小的缝隙，在不断通入脉冲电流距离足够近以后，中间的工作液会被瞬间击穿产生放电。局部高温把表面极少量金属熔化、气化，再由工作液把这些碎屑带走。一次放电去掉的材料非常少，但连续成千上万次以后，金属就会一点点被蚀出需要的形状。而根据电极形式不同，电火花又能实现完全不同的加工。比如线切割，用的是一根连续运动的细金属丝作为电极，按照设定轨迹移动，就能切出狭窄缝隙和复杂轮廓。如果把电极提前做成特定形状，再一点点向金属内部下沉，就能把这个形状慢慢复制到工件里面，这就是成型电火花。很多模具上的复杂型腔就是这么做出来的。再比如微小孔深孔也可以使用细长电极，通过连续放电一点点加工出来。所以从最开始让零件旋转，让刀具旋转，到后面的自动换刀，多轴联动，再到最后连刀具接触都省掉。其实上面提到的8种机床，它们本质上都是在解决不同形状、精度和材料带来的加工难题。