机械加工工艺系统

时间：2022-10-05 21:15:28 大专毕业论文我要投稿

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机械加工工艺系统

　　机械加工工艺系统【1】

　　摘　要：在机械加工中，由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统，这一系统称为机械加工工艺系统。

　　对应于不同的加工方法有不同的机械加工工艺系统，如车削工艺系统、铣削工艺系统、磨削工艺系统等。

　　机械制造技术就是以表面成形理论、金属切削理论和工艺系统的基本理论为基础，以各种加工方法、加工装备的特点及应用为主体，以机械加工工艺和装配工艺的设计为重点，以实现机械产品的优质、高郊、低成本为目的的综合应用技术。

　　主要对机械加工工艺系统的各个组成部分进行简要分析。

　　关键词：机械加工　机床　刀具夹具　工艺

　　1 机床

　　机床是现代机械制造业中最重要的加工设备，它所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量的40%～60%，机床的技术性能直接影响机械产品的性能、质量和经济性。

　　因此，机床工业的发展和机床技术水平的提高，必然对国民经济的发展起着重大推动作用。

　　这里主要介绍金属切削机床和数控机床。

　　1.1 金属切削机床

　　金属切削机床是用刀具切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”，习惯上简称为机床。

　　机床有很多型号和用途，根据不同的分类方式可以归纳为不同的种类。

　　按照加工性质、所用刀具和机床的用途可分为：车床、钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，铣床，刨插床，拉床等共12类。

　　按照机床的通用性程度可分为：

　　(1)通用机床即万能机床：加工范围广，通用性强适用于单件小批生产;如卧式机床、摇臂钻床、万能外圆磨床等。

　　(2)专门化机床：工艺范围比通用机床窄，但比专用机床宽。

　　专门化机床的设计是为了满足加工某一类零件或者工序。

　　而专门设计和制造，如丝杠铣床、铲齿车床等。

　　(3)专用机床：工艺范围最窄。

　　顾名思义，专用机床是为了满足某种特定的零件的特定工序的加工要求而设计的，例如大量生产的汽车零件所用的各种组合机床。

　　按照重量和尺寸分：仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(质量大于10t)、重型机床(质量在 30t以上)和超重型机床(质量在100t以上)。

　　按主要工作部件数目分：可分为单轴、多轴、单刀、多刀机床。

　　1.2 数控机床

　　数控机床是指采用数字形式控制的机床。

　　数控机床是综合应用了电子技术、计算技术、自动控制、精密测量和机床设计等领域的先进技术成就而发展起来的一种新型自动化机床，具有广泛的通用性和较大的灵活性。

　　数控机床有很多型号和用途，根据不同的分类方式可以归纳为不同的种类。

　　按工艺用途来划分，有普通数控机床和数控加工中心机床。

　　按机床类型来划分，有数控车床、数控铣床、数控钻镗床、数控磨床等。

　　按运动轨迹来划分，有点位控制数控机床、直线控制数控机床与轮廓(连续)控制数控机床。

　　按伺服系统控制方式来划分，可分为开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床。

　　与普通机床相比，数控机床有以下优点：

　　具有充分的柔性，只需更换零件程序就能加工不同零件;加工精度高，产品质量稳定;生产率高，生产周期较短;可以加工复杂形状的零件;大大减轻工人劳动强度。

　　数控机床也存在以下问题(缺点)：

　　成本比普通机床高;需要专门的维护人员;需要熟练的零件编程技术人员。

　　2 刀具

　　金属切削刀具的种类很多，其切削部分的形状和几何参数都不尽相同，但它们都可由外圆车刀切削部演变而来。

　　外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具。

　　在实际的切削加工中，由于刀具安装位置和进给运动的影响，上述标注角度会发生一定的变化。

　　角度变化的根本原因是切削平面、基面和正交平面位置的改变。

　　以切削过程中实际的切削平面Ps、基面Pr和主剖面P0为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。

　　现只将刀具安装位置对角度的影响作如下说明：

　　(1)刀柄中心线与进给方向不垂直时对主、副偏角的影响。

　　以车刀车外圆为例，若不考虑进给运动，当刀尖安装得高于或低于工件轴线时，将引起工作前角和工作后角的变化。

　　(2)切削刃安装高于或低于工件中心时，对前角、后角的影响。

　　当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，将会引起工作主偏角和工作副偏角的变化。

　　3 夹具

　　3.1 概述

　　机床夹具是机床上用以装夹工件(和引导刀具)的一种装置。

　　其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。

　　机床夹具根据不同的分类方式可以分为不同的类型。

　　根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。

　　根据其所使用的机床和产生加紧力的动力源可分为铣床夹具、钻床夹具(钻模)、镗床夹具(镗模)、磨床夹具和齿轮机床夹具等。

　　根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动控制方式的夹具、气动控制方式的夹具、液压控制方式的夹具、电动控制方式的夹具等。

　　在机械加工工艺系统中，机床夹具是重要组成部分。

　　为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。

　　当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。

　　而要实现这一要求，又必须符合以下三个与位置相关的条件：

　　(1)工件和夹具的位置：确定的一批工件必须放在夹具中确定的位置。

　　(2)夹具和机床的位置：确定的夹具必须装夹在机床上确定的位置。

　　(3)刀具和夹具的位置：刀具相对夹具的位置必须准确。

　　从这三个位置的确定，我们不难发现这里涉及了三层关系：夹具对机床、工件对夹具、刀具对夹具。

　　三层关系环环相扣，只有每一层关系都唯一准确的确定了，才能保证这个加工工艺得以完善完美。

　　刀具、工件、夹具、机床是一组整体，它们有着相对确定的位置关系，只有位置确定了，才能加工出满足实际尺寸要求的工件。

　　同时，在加工时还必须注意，当工件定位以后，还需要用特定的装置产生夹紧力以便加固工件。

　　因为在加工工件的时候，有可能会受到惯性力、切削力等的作用，会使得工件的位置发生移动，破坏了原来已经精准定位的位置，同样会导致加工的失败。

　　机械加工工艺【2】

　　摘要：机械加工工艺在机械加工占有极其重要的地位，由于其复杂性决定了从事机加工人员必须达到一定水平。

　　本文通过一下的讨论来说明了一些机械工艺设计和工艺艺术设计的步骤和方法，并向大家展示一个机械加工的工艺流程的全过程，充分体现机械加工的便捷，同时彰显工艺艺术的价值性。

　　关键词：机械加工工艺规程设计方法发展

　　随着时代的前进人们开始意识到，纵使手工业再发达，不发展机械类工业等于是杯水车薪。

　　从此机械加工便被人们所熟知，而在此基础上时代的进步，人们对于机械产品也有了更高的要求，美观，精密，质地渐渐成为了衡量机械产品的好坏尺度，这便是机械加工所体现的工艺艺术。

　　机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。

　　机械加工工艺就是在工艺流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品。

　　对于加工的复杂性，决定了从事机加工人员(无论是普通机加工还是数控编程加工)必须达到一定水平。

　　1.机械加工工艺规程

　　1.1 工艺规程是指导施工的技术性文件

　　一般而言，工艺规程包括零件加工的工艺路线，各工序的具体加工内容，工时定额以及所采用的设备和工艺设备等。

　　而工艺规程则主要表现在：产品的特征，质量的参照及依据标准，原材料辅助原料特征以及用于生产的质量标准和主要经济指标和成品质量指标的检查项目及次数另外专用器材特征及质量标准。

　　1.2 工艺规程是指导生产的主要技术文件

　　每一项机械加工需要制定的生产计划、人员的调度，检验加工的零件，核算加工成本，都是以工艺规程为核心，并严格按照其使用及操作说明逐步成形的。

　　而处理生产中的问题，通常是以工艺规程作为共同依据。

　　如若加工时出现质量事故，应该及时以工艺规程为依据来判定各有关单位和人员的责任。

　　1.3 工艺规程是新建机械制造类厂的基本技术文件

　　工艺规程先制定出机械加工车间所需机床的种类和数量，然后在车间进行具体的布置，接着依据工艺规程和摆放的机床物确定车间的面积大小，以及以后所需要的人工和动力等辅助需求等。

　　不仅如此，加工车间还可以适时地把现代科学技术融合进加工工艺艺术里，加工出新的机械加工艺术。

　　2.机械加工产生误差主要原因

　　2.1 机床的几何误差

　　加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

　　机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：(1)主轴回转误差;(2)导轨误差;(3)传动链误差。

　　2.2 刀具的几何误差

　　刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。

　　采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度;而对一般刀具，其制造误差对工件加工精度无直接影响。

　　2.3 定位误差

　　一是基准不重合误差。

　　在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。

　　二是定位副制造不准确误差。

　　2.4 工艺系统受力变形产生的误差

　　(1)工件刚度。

　　工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。

　　(3)刀具刚度。

　　外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。

　　镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。

　　(3)机床部件刚度。

　　机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。

　　变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。

　　两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功;第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。

　　2.5 工艺系统受热变形引起的误差

　　工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。

　　2.6 调整误差

　　在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。

　　由于调整不可能绝对准确，因而产生调整误差。

　　在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。

　　3 提高加工精度的工艺措施

　　3.1 减少原始误差

　　提高加工零件所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形产生的误差，减少刀具磨损、内应力引起的变形误差，尽可能减小测量误差等均属于直接减少原始误差。

　　3.2 误差补偿法

　　对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。

　　(1)误差补偿法：该方法是人为地造出一种新的原始误差，从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

　　(2)误差抵消法：利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。

　　3.3 分化或均化原始误差

　　为了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始误差的方法。

　　对加工精度要求高的零件表面，还可以采取在不断试切加工过程中，逐步均化原始误差的方法。

　　(1)分化原始误差(分组)法：根据误差反映规律，将毛坯或工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。

　　然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

　　(2)均化原始误差：这种方法的过程是通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。

　　均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。

　　3.4 转移原始误差

　　该方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。

　　转移原始误差至非敏感方向。

　　各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。

　　4 结语

　　总之，在机加工过程中，产生误差是不可避免的。

　　只有对误差产生的原因进行详细分析，才能采取相应的预防措施以尽可能地减少加工误差，从而有效提高机加工的精度。

　　参考文献：

　　[1]李国栋《机械加工工艺路线的拟定》，2011.9

　　[2]苏文玉《浅谈机械加工的工艺规程》，2010.(8)

　　[3]梁炳文《机械加工工艺与窍门精选》北京：机械工业出版社，2004.

　　[4]《我国快速成形制造技术的发展与展望》1004-132Ⅹ(2000)10-1081-03.

　　机械加工工艺分析【3】

　　【摘要】机械加工工艺的合理性与创造性是机械技工领域中的重要工艺，我们也可以称之为材料转变合格零件的全部过程，所以在机械加工工艺领域中，机械加工工艺一直贯穿其中，并对加工全部过程有着明确详细的规定，而我们所说的合理加工工艺就是要提高产品质量，降低加工成本，在提高工作效率的同时，又可以保证其安全生产，记下加工工艺包含了技工流程，主要设备以及技术力量，笔者在本文主要从记下技工设备、机械加工技术力量以及加工工艺流程等三方面出发，对机械加工工艺的的重要意义作出分析，并且对如何做好机械加工工艺进行了探讨。

　　【关键词】机械加工加工工艺技术力量工艺流程

　　现如今，各个领域的各个行业都在思考这样一个问题，就是如何在节约陈本的同时，又能提高企业经济效率，并且在这两方面基础上还可以保证产品质量，机械加工行业也是如此，机械加工工艺在机械加工领域中，是企业解决以上问题的重要环节，并且也是不可或缺的环节，机械加工工艺通常我们的理解就是，根据机械加工的方法以及技术使材料进行改变。

　　从而满足市场所需，材料在尺寸，规格、相对位置以及其性质都需要满足质量要求才能合格，而这每一项都有机械加工工艺的参与，并且机械加工工艺对各项工作的内容以及操作方法都有明确规定，给技术工人的工作提出有效依据与参考，并且在整个工作流程当中，担任着指导与监督的作用，这在保证产品质量以及提高生产效率方面有有着极其重大的意义。

　　一、机械加工工艺概述

　　由于各个工厂在实际生产过程中的情况不同，工艺员根据加工产品的具体设备条件与工人的加工素质等实际需要，导致工艺流程也不一样。

　　由于工艺规程的针对性较强，通过改变机械毛坯零件的质量、尺寸与形状等，使毛坯零件加工成成品零件的过程叫机械加工工艺过程。

　　作为工艺环节的详细参数，加工工艺是在机械工艺流程的基础上，通过对机械零件性质、相对位置、尺寸及形状的改变，使其成为半成品或成品的过程。

　　二、机械加工设备

　　在加工工艺的制定中，机械加工设备起着至关重要的作用。

　　所以，机械设备的选用既要保证加工产品的质量，又要符合经济效益。

　　在大量成批生产的需求下，通常应采用通用专用工夹具和机床，对于特殊需要时可引进数控设备和专用加工设备。

　　1.充分利用设备的功效性。

　　对于机床的选择是机械加工的基础工作，格外重要。

　　首先，机床的加工范围与待加工零件的尺寸要相符;其次，机床的生产率与加工零件的生产类型要相符;最后，机床的精度与加工工序要求的精度要相符。

　　技术人员在生产加工前需对设备的各项性能、精度、生产效率及保养方法等加以熟悉，从而选择出适合的设备，使其得以充分利用，发挥出设备的最大效益价值。

　　2. 引进、研发新设备。

　　在科学技术迅猛发展的今天，市场对机械加工产品的需求呈现出多样化特点，随之而来的是机械设备的不断更新换代。

　　数控机床在批量加工和工序集约加工中，凸现出其优势，在保证零件加工质量的前提下，大大提高了工作效率。

　　先进设备的应用与推广不断促进着机械加工工艺的引进、优化和研发，以适应不断更新的各类要求，提高生产效率和经济效益。

　　三、机械加工技术力量

　　机械加工的技术力量，是指在机械加工过程中所必需的技术手段、技术人员及物质条件等。

　　先进的技术手段、优秀技术人员的业务

　　水平和能力、优越的物质条件都是高生产效率和高经济效益必不少的。

　　机械加工技术力量在机械加工工艺中的优势地位主要体现在以下方面：

　　1.提供质量保证。

　　由于加工工艺要求较高的精密度，因此在加工过程的各个环节及工序都可能会对零件的加工产生直接的影响。

　　要生产出合格的零件，就要在加工过程中对生产线上在制零件进行全面质量监管。

　　在加工过程中，要严格把控工艺标准，每道工序都必须实行质量检验，以保证�道工序下来的零件都是符合相关标准的。

　　这就对加工操作人员和技术人员的技术水平和工作能力、素质提出较为严格的要求。

　　2.提高工作效率。

　　先进的机械加工技术力量对技术的推广和先进经验的交流起到重要的作用。

　　典型的技术力量可以推广应用到同类产品的生产加工，以提高生产效率。

　　在实际生产应用上，现采用的全自动化机床、自动化扫描检验设备等均属全自动化技术力量，既减少了人力、物力的消耗，又提高了生产效率。

　　在保证加工零件合格的同时，大大提高了工作效率。

　　四、机械加工工艺流程

　　机械加工工艺流程一般指规定的对顶零件的操作方法与加工过程，所以制定工艺要求有着重要意义，只有严格的工艺要求，才能保证产品质量，工作效率等方面的问题，笔者基于保证工艺流程的合理想以及提高工作效率通过以下三方面对制定有高校工艺流程做出探讨

　　1.根据零件要求合理定制。

　　机械加工工艺规程的制定要在保证产品质量前提下，尽可能提高劳动生产率和降低生产成本，遵循优质、高产、低成本的原则。

　　这就要求技术人员认真对零件进行分析评估，确定加工方法及工序，从而按照规划方案严格操作。

　　2.根据实际生产经验制定工艺流程。

　　作为机械零件加工步骤的详细参数，机械加工工艺的工艺规程要具体结合实际的零件要求及根据实际生产经验编写，要制定。

　　同时，技术人员也要不断总结生产中的经验和学习先进技术，对现有的工艺流程进行与时俱进的改进和完善，使其更加合理、高效。

　　3.全方位，多角度制定工艺流程。

　　在工艺流程的拟定上，要对生产路线进行全方位的分析，尽可能多的提出可行性的备选方案，通过多方面分析衡量从而确定出最佳的工艺方案。

　　四、总结

　　综上所述，我们可以看出，机械加工工艺不仅仅在机械加工领域中的其中重要的作用与意义，而且可以称之为机械加工领域的核心与纲领，机械加工工艺可以比作机械加工领域中每一个加工步骤的详细参数，每个企业都会根据自己不同的需求研发独自的机械加工工艺技术，也就是说机械加工工艺技术是在机械加工领域中的纲领与核心之外，更是一个企业行进科技力量，高端人员素质以及强大的企业技术力量的一种体现，是企业文化的代名词。

　　机械加工工艺在每个企业都有对比性，不断的完善自我企业的机械加工工艺，使之形成了良好的企业竞争氛围，所以只有更加先进、合格、高标准的机械加工工艺才能保证其质量突出，并且在成本方面有所降低，在安全生产的前提下，提高企业竞争力，提高企业经济效益。

　　参考文献：

　　[1]周增文.机械加工工艺基础 [M].长沙：中南工业大学出社，2003：121.

　　[2]覃岭.数控加工工艺基础[M].重庆：重庆大学出版社，2011：108.

　　[3]王先逵.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，2007：1

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