常用的金属切削机床有哪些？

作者：李狗嗨
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既然强调的是“金属切削机床”（Metal Cutting Machine Tools），我认为最好是按照金属的切削加工工艺来分类，简单一句话粗略地概括就是：“车铣刨磨镗拉钻”，说是“粗略地概括”是因为实际种类并不止这七种，只是这七种较为常见，而其他类型的机床也在最后部分加以补充，下面分别介绍：

车床（Turning Machine Tools）：^[1]

首先，车床并不是指加工汽车的机床，然而很多从未接触过加工制造领域的人都以为车床是专门用来加工汽车的。诚然，加工汽车零部件需要用到车床，但其本身与汽车并没有直接关系。

车床加工的运动特点是：回转工件绕自身轴线旋转，刀具则做成型进给运动。

                                                                       车床

其加工的工件通常为回转工件。加工成型表面通常为平面、回转曲面、螺纹面等。

                                                             工件端面平面车削加工

                                   工件外圆回转面车削加工

                                                         螺纹面车削加工

                     

                                               车削螺纹面实例

铣床（Milling Machine Tools）：^[2]

铣床对应的铣削加工的特点是：刀具绕自身轴线旋转，工件和(或)刀具做进给运动。

   

                                                     铣床

                                                         铣削加工

                                                        铣削实例

铣削加工由于其灵活性适用于复杂零件的加工，尤其是以五轴数控机床为代表的高档数控机床，是现在加工航发、叶轮等复杂曲面零件的唯一手段和工具。什么是高档数控机床?

                                                                                           五轴数控铣床

刨床（Planing Machine Tools）：

刨床通常用来加工包含长平面，长沟槽类的零件。刨床上的刀具做往复运动，而工件则做间歇进给运动。

                                                                  刨床工作原理

其工作原理就类似于木匠用刨子加工木材。

                      刨削实例

磨床（Grinding Machine Tools）：

磨床常用于零件的精加工或金属切削刀具的修磨。

                                                                                    外圆磨床

与其他加工工艺中常用的金属切削刀具不同的是，磨床使用的是砂轮。

                                                                        砂轮

磨削既可以加工大平面（平面磨床），也可以加工回转面（外圆磨床）。

                                         磨削实例

镗床（Boring Machine Tools）：

实际上，第一台现代意义上的机床是镗床，诞生于英国的第一次工业革命时期^[3]，其用来加工大炮的炮筒及蒸汽机的气缸。

                                                                                                            第一台镗床

可以是镗刀绕固定的轴线转动进给，而工件保持不动或只做进给运动。适合于各种内圆面及内螺纹的加工。

                                                         镗削原理

另外，也可以是工件绕自身轴线旋转，而镗刀做进给运动，这样的加工原理与车削类似，所以车床也可以通过在刀架上安装镗刀来进行镗削加工。

                                               镗削实例

拉床（Broaching Machine Tools）：

拉床相对于前面说的那些机床可能听得比较少，其运动形式较为单一。

                                                         卧式拉床和立式拉床

拉床的特点主要在于其刀具上，该刀具也称为拉刀。

                                                                        拉刀

拉床加工所得成型表面的形状完全取决于拉刀的最大截面形状。

                                   拉削原理

钻床（Drilling Machine Tools）：^[4]

钻床的运动形式较为简单，一般都是通过点位运动形式进行孔类加工。摇臂钻床

但是钻床上可以完成孔加工的多道工序，例如钻孔、扩孔、铰孔等，每种工艺用到的刀具也各不一样，分别对应于孔的粗加工、半精加工及精加工阶段。

                                                        钻孔加工（Drilling）

                                              铰孔加工

                                                         扩孔加工（Counterboring）

 

                            钻削实例

其他机床

除了上面提到的这七种机床，还有很多特殊用途的机床，比如加工齿轮所用的滚齿机床，专门加工螺纹的螺纹辊压机床，制备毛坯时用到的锯床，以及特种加工常用的电火花切割机床，水射流切割机床等。

 

                                          滚齿加工（Gear Hobbing）

              螺纹辊压（Thread Rolling）

                              锯削加工（bandsawing）

                                                                                 电火花加工

                                        水射流切削（Water jet cutting）

以及各种复杂形式的多功能复合机床，车铣复合机床就是其中最具代表性的一种。

 

                                                      车铣复合实例

参考

1. ^Turning.  https://www.custompartnet.com/wu/turning
2. ^Milling.  https://www.custompartnet.com/wu/milling
3. ^John Wilkinson.  https://en.wikipedia.org/wiki/John_Wilkinson_(industrialist)
4. ^Hole-making.  https://www.custompartnet.com/wu/hole-makin