机械加工常用设备分类

一、按加工原理分：

切削机床、成形机床、特种加工设备、辅助设备，车间最常用是切削类。

二、金属切削机床（去除材料，最主流）

全球金属切削机床产值占机床产值约67%，我国金属切削机床总产量占据全球45%份额，2023年中国金属切削机床市场规模占全球比重约32%，位居全球第一。

1. 车床类主要用于加工回转体零件：（轴类、盘类、套类）

（1）普通车床：采用手动操作，适用于单件维修及简单轴类零件加工。

适用场景：

①单件维修、修配 设备损坏配件、备件加工，数量 12 件，不用编程，直接上手操作。

②粗加工毛坯 锻件、铸件毛坯，快速扒外皮，去掉大部分余量。

（2）数控车床（CNC车）：采用自动车削模式，适用于轴类、盘类零件的批量加工。

适用场景：

①批量生产零件 同一零件几十、几百、上千件。程序调好后重复加工。

②多工序集中加工 一次装夹完成车、钻、镗、铣、攻丝；车铣复合、卧加可以一次装夹完成多面加工，减少多次装夹带来的误差。

③多品种、中小批量轮番生产，难切削材料

（3）车铣复合：车床基础上加铣刀，可铣键槽、钻孔、攻丝，一次完成复杂回转件。

（4）运动特点：以工件旋转为主运动，刀具做进给运动或固定不动。

2. 铣床类：铣刀旋转为主运动，工件移动进给，适合加工平面、沟槽、台阶和复杂曲面。分为立式铣床、卧式铣床和数控铣床。（加工平面、型腔、槽、外形）

（1）普通铣床：是手动机床，靠手轮摇动 XYZ 进给，没有数控系统，刀具旋转，工件手动移动，用来铣平面、槽、台阶、外形。

（2）立式加工中心-立加 VMC：主轴垂直，板件、模具、盖板；可配第四轴做侧面加工。

（3）卧式加工中心-卧加HMC：主轴水平，带 B 轴回转台；箱体、壳体，多面多孔加工，很多带双托盘。

（4）龙门加工中心：属于大型立式数控铣，双立柱 + 横梁构成门式闭环框架，区别于普通立加的单立柱悬臂结构。

结构特点：

①闭环龙门框架，刚性极强；加工行程大、工作台承重高。

②运动逻辑区别于立加；铸件充分时效处理；扩展性强。

（5）运动特点：刀具旋转，工件移动。

3. 镗床类：主要用于加工大型工件上的大直径孔或精密孔系，龙门加工中心也常具备强大的镗削能力。（专门做高精度大孔、孔系，箱体）

（1）卧式镗床：老式箱体设备，镗大孔、保证孔距同轴度；现在很多被卧加替代。

(2）坐标镗床：坐标镗床，是具有精密坐标定位装置，用于加工高精度孔或孔系的一种镗床。在坐标镗床上还可进行钻孔、扩孔（见钻削）、铰孔（见铰削）、铣削、精密刻线和精密划线等工作，也可作孔距和轮廓尺寸的精密测量。坐标镗床适于在工具车间加工钻模、镗模和量具等，也用在生产车间加工精密工件，是一种用途较广泛的高精度机床。坐标镗床是高精度机床的一种。结构特点是有坐标位置的精密测量装置。坐标镗床可分为单柱式坐标镗床、双柱式坐标镗床和卧式坐标镗床。

早期采用精密丝杠螺母等定位装置的坐标镗床，坐标定位精度为6~10微米；30年代出现的以线纹尺定位的光学坐标镗床，精度提升至2~6微米；如今像高精度单柱光学坐标镗床TG4120B，坐标精度可达0.002毫米（即2微米）。

4. 钻床类：专门用于打孔，包括钻孔、扩孔、铰孔和攻丝等。常见有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。（钻孔、攻丝）

(1）台钻：小型台式钻孔设备，专为打孔、攻丝工序设计，体积小巧，可安装于钳工台面上使用。

（2）立钻：为落地式钻床，直接固定于地面，区别于台钻的台式安装方式，可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝等多种工序。

（3）摇臂钻：主轴箱可以在摇臂上横向移动，摇臂还可以绕立柱 360°旋转，工件固定不动，钻头直接移动到孔位，不用挪动笨重工件。

应用场景：

①大型笨重工件钻孔攻丝（最核心用途）；单件、小批量箱体。

②机架加工；多孔分布范围广的零件。

5. 磨床类：使用高速旋转的砂轮进行磨削，用于提高工件的尺寸精度和表面光洁度，常作为精加工工序。（精加工，适合淬火后硬料）

（1） 外圆磨床：专门磨削轴类、盘类零件的外圆柱面、外圆锥面、端面，属于淬火后硬件的精加工设备。它磨削能达到高精密和低表面粗糙度，通常可以达到IT6~IT7级尺寸精度，所获得的加工表面粗糙度为Ra1.25~0.08um；超精磨削和镜面磨削的表面粗糙度可达Ra0.05um，还可以磨削各种淬火钢、耐热合金钢和硬质合金等难加工的材料，能够以微米级的精度和高度的稳定性完成加工。 对于经过淬火硬化的工件，当车刀、铣刀无法切削时，可采用外圆磨床进行加工

（2） 内圆磨床：专门磨削零件的内孔（圆柱孔、圆锥孔、孔端面），用于淬火后硬孔的精加工。 当内孔经过淬火硬化，铰刀、镗刀无法加工时，可采用内圆磨床进行精加工。

（3） 平面磨床：专门磨削平面，可获取精度达IT6~IT5、表面粗糙度Ra0.8~Ra0.1的高精度、高光洁平面；主要加工淬火后的硬料平面，也可加工未淬火钢、铸铁。由于铣削后的平面精度仅为IT9~IT8，表面粗糙度为Ra6.3~Ra1.6，精度、粗糙度往往达不到要求，或者零件淬火变硬后，就可以用平面磨做精加工。

（4）工具磨床：主要用来修磨各类金属切削刀具，也可以磨削简单成型工件；车间刀具 “钝了、崩刃” 就在工具磨上重磨，恢复切削刃。车床、加工中心用的钻头、铣刀、铰刀、丝锥、车刀用钝后，不是直接扔掉，用工具磨重新磨出刃口。

6. 刨床 / 插床：主要用于加工各种形状的平面、沟槽，适合单件小批量生产

（1）牛头刨、龙门刨：刨平面、键槽；现在逐步被铣床替代，老车间还能见到。

7. 齿轮加工机床

(1）滚齿机、插齿机、磨齿机：专门加工齿轮齿形。

三、 成形机床（不切屑，使材料变形）

1. 冲床（压力机）：通过模具对板材施加压力，实现冲孔、落料、弯曲等工艺，是钣金加工的核心设备。

2. 折弯机：主要用于金属板材的弯曲成型，钣金工艺中必不可少。

3. 剪板机：用于将金属板材按所需尺寸进行直线剪切。

4. 油压机：通过冲击力或压力使金属坯料成型，可实现锻压、压装等工艺，常用于制造高强度零件（如齿轮毛坯、连杆）。

5. 卷板机：成型机床，不切削金属；依靠辊轴挤压，把平板钢板塑性弯曲，卷成圆筒、圆弧、锥筒。

四、数控与特种加工设备（硬材料、复杂异形，不靠刀具切削）

1. 数控加工中心：带有自动换刀装置（刀库），能一次装夹完成铣、钻、镗、攻丝等多道工序。龙门加工中心就属于此类，适合大型、复杂零件加工。

2. 线切割（快走丝/慢走丝）：利用移动的金属丝（电极）与导电金属工件间的脉冲火花放电蚀除金属，可加工细小异形型腔、冲模；采用钼丝放电腐蚀工件，适合加工高硬度材料或复杂异形件。

3. 电火花成型机EDM：属于特种加工设备，不是刀具切削；利用脉冲放电产生高温，把金属腐蚀蚀除，加工工件。 工具电极和工件之间不接触，靠电火花放电熔化金属。

适用场景：

(1）注塑模、压铸模、冲压模具加工（最主要用途） 模具上深筋、缝、尖角，铣刀半径干涉铣不到，用电火花打出来。

（2）淬火硬模精加工，热处理之后模具型腔。

（3）细小异形盲孔、复杂内型腔。

（4）复制成型面，做花纹、浮雕、模具刻字。

4. 激光切割机：利用高能量密度激光束切割板材，效率出众，比如1mm不锈钢（1kW功率）切割速度可达15m/min，而且切口精度高，定位精度可达±0.03mm，切口窄，作为当前市场占比达62%的光纤激光切割机所属的品类，它是现代钣金车间的标配。

5. 水刀切割机：特种加工设备，依靠高压水混合磨料喷射冲蚀切割材料，冷切割，加工过程不产生高温。

工作原理：

高压泵把水加压到几百兆帕，经过细小宝石喷嘴喷出高速水流；切割厚材料时混入石榴石磨料，靠高速磨料颗粒冲击把材料冲开切断。

五、车间辅助设备（为保障加工精度和生产效率配置的配套设备）

1.锯床（带锯）：主要用于下料，把棒料、型材、方钢、圆钢切成毛坯料，是机加工第一道工序设备。

2.焊机：通过加热/加压，把两块金属熔接在一起，实现永久连接，做焊接毛坯、装配焊接件。

3.清洗机：机加工零件切削完后，用来冲掉零件上铁屑、切削液、油污的设备，属于工序后清理设备，不切削金属。

4.三坐标测量机(CMM)：如三坐标测量机、激光测仪、投影仪等，可用于精密测量工件尺寸和形位公差。其中三坐标测量机按精度分为两类：精密型万能测量机(UMM)精度可达1.5μm+2L/1000，分辨率最高能到0.1μm，需放置在恒温计量室内；生产型测量机(CMM)分辨率多为5μm或10μm，小型设备也可达1μm或2μm，可放置在生产车间使用。目前主流三坐标测量仪精度在0.5μm到1μm之间，高端设备精度可达0.1μm，其探测球精度MPEp通常≤2.5μm，长度精度MPEe通常为≤2.2+L/400 (μm)，精准保障精密测量需求。

5.起重与搬运：如行车（天车）、叉车，在重型机械（如龙门床组装、大型工件吊装）中至关重要。

6.夹具与工装：如平口钳、卡盘、分度头、硬度计、卡尺千分尺专用夹具，用于固定工件以保证加工精度。

六、区分口诀和表

1.工件转→车床

2.刀具转→铣床/加工中心

3.硬料最后一道精加工→磨床

4.箱体多孔多面→卧加