机械加工工艺技术

机械加工工艺技术

　　机械加工工艺技术【1】

　　摘要：旨在讨论机械加工工艺的相关概念，并对表面加工方法和加工方案的选择、工艺规程制订的原则、机械加工工序的安排等进行讨论。

　　关键词：机械加工工艺加工方法加工方案加工工序

　　机械零件的加工质量作为保证机械产品质量的基础，其包括零件加工的尺寸精度与表面的质量。

　　我国机械加工现状：一方面是传统的切削和磨削加工技术仍然在不断的发展，加工的精度水平也日益提高。

　　精密加工和超精密加工技术已经进入到实用阶段;另一方面加工技术面向自动化的方向进行全面的发展，正沿着数控、柔性制造系统、计算机成品制造系统的台阶向上攀登。

　　1、概述

　　1.1 工序

　　工序是指一个或者一组工人，在一个工作地点，对一个或者同时对几个工件所进行的连续完成该部分工艺的过程。

　　区分工序的主要依据就是工作地点或者设备是否变动，以及完成的那部分工艺的内容是否是连续的。

　　1.2 安装与工位

　　在工件加工前，在机床或者夹具上先占据一正确的位置，然后再进行夹紧的过程称为装夹。

　　工件或者装配的单元经过一次装夹后，所完成的那部分工艺的内容称为安装。

　　为了完成一定的工序内容，在完成一次工件装夹后，工件或者装配单元与夹具或者设备的可动部分一起相对刀具或者设备的固定部分所占据的每一个位置，就称为工位。

　　1.3 工步与走刀

　　工步是指被加工的表面或者在装配时的连接表面与切削或者装配工具不变的情况下，所连续完成的那一部分的工序。

　　在一个工步内，如果被加工的表面切去的金属层很厚，需要分几次切削，每进行一次切削就为一次走刀。

　　一个工步可包括一次走刀或者几次走刀。

　　2、表面加工方法、方案的选择

　　在拟定零件的工艺路线时，首先，要确定各个表面的加工方法与加工方案。

　　表面的加工方法、方案的选择，应当同时满足加工的质量、生产效率、经济性等各方面的要求。

　　对于表面加工方法的选择，首先需要保证加工表面的加工精度及表面粗糙度的要求。

　　因为获得同一精度的表面粗糙度的加工方法通常有若干种，在实际选择时，还需结合零件的结构形状、尺寸大小及材料与热处理的要求做全面考虑。

　　如：对于IT7级精度的孔，采用铰削、镗削、拉削、磨削均可达到加工的要求，但是箱体上的孔，一般不宜选择拉孔与磨孔，然而常选择镗孔或者铰孔;在孔径大时，应选镗孔，在孔径小时，应取铰孔。

　　对于一些要经淬火的零件，在进行处理后，应当选择磨孔;对于有色金属的零件，为了避免在磨削时堵塞砂轮，则应当选择高速镗孔。

　　表面加工方法的选择，首先除了要保证质量的要求外，还须考虑生产效率、经济性的要求。

　　在大批大量生产时，应当尽量的采用高效率的先进的工艺方法，如：拉削内孔和平面、同时加工几个表面的组合铣削或者磨削等。

　　这些方法都能够大幅度的提高其生产率，以取得很大的经济效果。

　　但是，在年产量不大的生产条件下，如果盲目的采用高效率的加工方法与专用设备，就会因设备的利用率不高，造成经济上较大的损失。

　　同时，任何一种加工的方法，可获得的加工精度与表面质量均有一个相当大的范围，但是，只有在一定的精度范围内，才是经济的，该范围的加工精度即为该种加工方法的经济精度。

　　在选择加工方法时，应根据工件的精度要求进行选择与经济精度相适应的加工方法。

　　如：对于IT7、表面粗糙Ra值为0.41um的外圆，虽然通过精心车削可以达到要求，但是在经济上就不及磨削合理。

　　表面加工方法的选择还需要考虑现场的实际情况，如：设备的精度状况、设备的负荷、工艺的设备、工人技术水平等。

　　3、工艺规程制订的原则

　　工艺规程制订的原则是优质、高产与低成本，即在保证产品质量的前提下，来争取最好的经济效益。

　　在进行具体制定时，还应当注意以下问题：

　　3.1 技术上的先进性

　　在制订工艺规程时，需要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能的采用先进适用的工艺与工艺装备。

　　3.2 经济上的合理性

　　在一定的生产条件下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案。

　　此时，应当通过成本核算或者相互对比，选择确定经济上最合理的方案，使得产品生产成本最低。

　　3.3 良好的劳动条件、避免环境污染

　　在制订工艺规程时，要注意保证在工人操作时有良好的、安全的劳动条件。

　　所以，在工艺方案上，要尽量的采取机械化或者自动化措施，从而减轻工人繁重的体力劳动。

　　此外，要符合国家环境保护法的有关规定，避免污染环境。

　　产品质量、生产率与经济性三个方面有时会相互矛盾，所以，合理的工艺规程应当处理好这些矛盾，体现这三者的统一。

　　4、机械加工工序的安排

　　在安排加工顺序时，应当注意以下几点。

　　(1)根据零件的功用与技术要求：先把零件的主、次要表面进行区分开，然后再着重考虑主要表面的加工顺序。

　　(2)当零件需要分阶段进行加工时，首先安排各表面的粗加工，其次安排半精加工，最后再安排主要表面的精加工与光整加工。

　　(3)零件加工一般首先从精基准的加工开始，然后再以精基准定位进行加工其他主、次要表面。

　　(4)为了缩短工件在车间内的运输距离，以避免工件的往返流动，加工顺序应当考虑车间设备的布置情况。

　　5、结语

　　随着国际机械加工工艺技术水平不断的提高，我国的加工技术也在迅猛的发展。

　　为尽快提高我国机械加工技术的水平，增强其竞争力，要在现代综合集成制造技术的基础上，融合先进的管理理念与信息技术，研究数控制造车间的体系构架与模式，研发快速的制造计划，执行管理系统，建立基础工程数据库，从而提高数控加工的效率，最终获得质量、精度合格的零件。

　　参考文献

　　[1]李国栋.机械加工工艺路线的拟定[J].黑龙江科技信息,2011,(9):272-272.

　　[2]苏文玉.浅谈机械加工的工艺规程[J].中小企业管理与科技,2010,(8):313-314.

　　[3]江敦清.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息,2010,(16)：7-7.

　　机械加工工艺技术与误差分析【2】

　　摘要：通常情况下，工艺人员会以其所要加工产品的设备条件以及具体要加工的数量和质量要求等一系列的因素为基准，来确定相应的工艺过程，并会将有关的加工内容制作成工艺性的文件，我们也可以称这些文件为工艺性的章程，机械工艺的规程从某种角度上说是在公家加工过程中的指导性文件，是工厂计划调度与生产准备过程中需要参考的一个非常重要的依据。

　　关键词：机械加工 工艺技术 误差分析 工艺规程

　　1 概述

　　机械产品具备多项性能，特别是对于它的持久性与可靠性来讲，在某种程度上甚至会对它机械加工工艺产生非常大的影响。

　　在机械生产加工的具体过程中，由于受到零件的大小、具体的生产技术指标等一系列要求的限制，一个普通的零件不仅仅只是在一个车床上完成，它需要经历非常多的加工工艺，在这个过程中，就需要根据零件的具体相关要求，来选择具体的机床来进行有针对性的加工与处理。

　　在机械加工的过程中，它所经历的各项加工工艺的要求不尽相同，相关的施工人员必须要对施工工艺有一个非常清晰且准确的认识。

　　2 机械加工工艺的概念和认识

　　在具体加工的过程中，工艺人员首先要对待加工产品的大小要求等一系列的相关因素进行综合的考察和衡量，并以此为标准来确定相应的工艺过程，还会将有关的加工内容制作成一整套工艺性的章程。

　　我们从某种角度来看的话，机械工艺的规程整个机械加工过程中的一个具有全局意义的指导性文件，是在具体的生产过程中相关的机械师必须要参考的一个非常重要的依据，同时，它也是对车间和工厂进行改造的一项很基本的技术依据。

　　由于在实际的加工过程中，不同的工厂的生产状况是不一样的，与之相关的工艺流程也是不一致的，所以，必须要保证工艺流程具备一定的针对性，不可一概而论，要与实际的生产状况相结合。

　　通过实际的加工我们完全可以得出，从根本上来讲，机械师通过对机械零件的具体性质和位置、以及相应的尺寸和形状进行有根据的改变的过程就是加工工艺，加工工艺的最终的结果是使不规则的产品变成可用的半成品甚至是成品。

　　当然这一切都需要建立在机械工艺流程的基础上来完成的。

　　事实上，每一个具体的加工步骤、加工流程都需要有详细的说明。

　　也就是上文中所说的加工章程，从某个角度来看，加工工艺与加工长城之间有着紧密且微妙的关系，我们可以这样理解：加工工艺是机械加工过程中在工艺环节的一个详细的参数，而工艺章程则是对加工过程中的一个规则形的，从实际情况来看，它其实是是从加工情况出发来编制的一个加工工艺。

　　3 在机械加工过程中容易出现误差的几个主要原因

　　3.1 在具体的定位过程中存在误差

　　在机械加工的过程中，定位的误差主要包括两种情况，一方面是由于在定位副制造的过程中，相关的数据出现误差造成的，另一方面则是是由于基准不能实现重合而产生误差。

　　在具体的加工过程中，如果相关的设计基准与我们所选择的定位基准出现了冲突，就非常容易出现基准不重合的误差。

　　从另一个角度来看，定位副是由夹具定位元件和工件定位面共同组成的，但是在具体的制作过程中，由于定位副之间的配合间隙与副制造的数值不够精确，就很有可能出现副制造的一系列误差。

　　这种副制造的误差在我们在采用调整法来对所要加工的工件进行调整的过程中出现的可能性很大，但如果是在试切法加工工件的过程中，这种误差就不会出现。

　　3.2 机床制造过程中出现的误差

　　在机床的制造过程中，主要会出现三种误差，其一是在传动链中产生误差;其二是导轨出现误差;其三是主轴出现了误差。

　　首先，传动链的误差指的是传动链两端的传动元件之间的相对运动引发误差的产生，而这种误差是由于传动链中的各个环节的装配而造成的，在具体的使用过程中，传动链由于长期的使用，在不断磨损过程中也会加剧误差的产生。

　　其次，作为机床运动的一个基准，导轨出现误差主要是由于对其的磨损不够均匀造成的。

　　最后，主轴回转的误差，主要是由于主轴在一瞬间的实际回转过程中产生的平均的变动量，它的误差会影响到所要加工零件的一个精确度。[1]

　　3.3 刀具的几何误差

　　刀具在切削的过程中，会不可避免的产生磨损，如果磨损的程度很严重，就会在很大程度上使工件的形状和尺寸发生一定的变化。

　　众所周知的是，刀具的几何误差与它的种类、尺寸之间存在有非常密切的关系，在使用一定的尺寸刀具加工过程中，工件的加工精度与刀具的制造误差之间，也存在有非常密切的关联。

　　3.4 加工工艺中由于受力变形引发的误差

　　一般而言，在具体的机械加工过程中，机械工艺系统对工件刚度的要求与夹具和刀具对比的话，比较低下，在切削的作用力之下，由于所使用工件的刚度不够，很容易产生变形，这种变形对于机械零件的加工误差也是很大的。

　　由于加工切削力产生了一定的变化，工件的材质也不尽相同，切削力会发生非常明显的变化，这就在很大程度上导致工艺系统发生很大的变形，这就在很大程度上加剧了加工过程中的误差。

　　4 机械加工过程中避免误差的主要对策

　　在具体的加工过程中，所遵守的加工顺序应该是基准先行，主先次后、面先孔后、先粗后精，而且，要尽可能的选择更多的使用基准，这就很容易保证各个加工表面的相对精度。[2]

　　4.1 加工过程中的误差补偿法

　　所谓的误差补偿法，主要就是只在加工的过程中，机械师通过人为的制造出一种与之前不同的全新的误差，去抵补工艺系统中可能出现的原始性的误差，从而在很大程度上减少加工过程中的误差，比如再制造数控机床之上的滚珠丝杆过程中，机械师可以刻意的将螺距磨得小于标准值，在具体的装配过程中，所产生的拉伸力就会将丝杆螺距拉长到标准化的程度，这就可以很好的补偿了原始的误差，也在很大程度上产生了正应力，机床在工作的过程中，由于丝杆产生热量，就会抵消其内压应力，从而保持了一个标准化的螺距。

　　4.2 直接减少误差

　　在具体的机械生产过程中，直接减少误差的方法，运用得比较普遍，首先，工作人员必须要明确的找到影响精度的各种误差的主要因素，然后采取一定的措施进行避减。

　　举例来讲的话，在进行细长轴车削的过程中，工件很容易在温度的强烈影响之下发生变形，这个时候，机械师就完全可以就采用“大走刀反向切削”的手法来直接减少变形。

　　除此之外，机械师在薄片工件的两个端面进行磨削的时候，也可以使用环氧树脂粘强剂将所有的的工件全部粘结在同一块平板之上，保证工件与平板可以同时固定在吸盘之上，我们也完全可以将工件的上端面磨平，然后将其取下，以上断面作为基准来磨平其他的断面，这样就可以比较完美的解决薄片的变形问题。[3]

　　4.3 对误差进行有效的分组

　　在我们具体的加工过程中，作为单个工序来讲，工艺能力是充足的，它所使用的加工精度也非常稳定，但是加工半成品的过程中，精度却无法维持在一个较高的水平。

　　这就必须要求来参考上一道工序的加工精度与具体的毛坯精度，这样的过程在加工的时候显得非常的不科学，工作人员可以根据这种情况，采用误差分组的办法来避免误差的产生，具体来讲，可以将半成品或者毛坯的尺寸按照误差的大小人为地分为几个小组，毛坯的误差就会在很大程度上缩减，之后机械师可以有效的调整工件与刀具之间的具体位置，通过这种手段，我们就可以缩小工件的具体尺寸范围，从而通过这种手段来避免误差。

　　5 结语

　　在现时今日，机械加工过程中产生的误差和加工的工艺是机械加工行业的一个侧重研究的对象，工作人员在具体的实践过程中，要不断的总结相关的经验教训，从根本上减小加工过程中的误差，提高工件的加工精度，确保加工质量。

　　参考文献：

　　[1]王秀艳.机械加工误差及提高加工精度分析[J].中国新技术新产品，2012(2).

　　[2]向大学，刘明生.机械加工误差产生的原因及改进措施[J].制造业自动化，2012(6).

　　[3]徐晓萍.机械加工误差的统计性分析[J].湖南农机，2011(7).

　　关于机械加工工艺技术的思考【3】

　　摘要：众所周知，机械产品具有一些特定功能和性能，而耐久性和可靠性可以说是机械产品最稳定、最基本的性能，机械的耐久性和可靠性很多情况下由加工工艺技术的高低来决定。

　　深入探讨机械加工工艺技术就是为了能够在机械加工的过程中熟练掌握每一个机械产品，从而掌握机械加工的规律，利用这些规律合理控制机械生产，促使机械生产出来的产品都能达到高质量、高品质的规格，提高产品的使用性能。

　　本文首先概述了机械加工工艺，进而阐述了机械加工工艺的过程，以便说明机械加工工艺技术在生产中的作用，最后提出了提高机械加工精确度的有效途径。

　　关键词：机械加工;工艺技术;零件;技术要求

　　建筑行业如雨后春笋一般兴起，为广大机械制造行业带来了无限生机，因此，现如今机械行业一直处于茁壮成长阶段，发展趋势也愈发广阔，这不仅促进机械加工工艺水平不断提高，也对机械加工工艺技术方面提出了更多要求，这也为市场上多种产品的生产及研发提供了更多质量保障。

　　一、机械加工工艺技术概述

　　总得来说机械加工工艺技术是指在机械加工制造中必须具备的技术手段，机械加工工艺人员还需要经过专业培养才可以完成合格的机械加工工程，并且只有积累加工工艺技术才能保证加工出来的零件及加工程序符合操作规定。

　　机械制造企业的制造工艺与技术管理部分按照制造规章制度，从机械设备的性能与类型分析着手，并将制造加工所需技术、技术人力资源有机结合起来，依据指定的机械加工工艺文件，为技术人员的操作奠定指导基础，也为产品检验部门提供切实、可靠的检测依据。

　　机械在制造加工过程中，会受到制造企业关于制造计划、生产设备及加工技术方案等方面因素的影响，机械加工工艺也需要随之做相应调整，使得加工工艺与零件制造技术的实践保持一致，这说明了机械加工工艺技术具有一定协调性、针对性和实用性。

　　按照产品的制造标准对加工工艺进行分析，在保证加工工艺规范化的基础上，方能利用机械加工工艺技术进入产品加工及制造流程。

　　此外，还须根据产品、零件的制造需要，对产品的形状、尺寸、大小进行合理调整，使零件在经过加工之后，能够以半成品或者成品的形式展现出来，并具备一定的工艺技术与产品性能。

　　以一个普通的机械零件为例子，零件的加工工艺流程如下：零件粗加工——细加工——零件装配——零件检测——零件包装，从粗加工到后期成品包装是一个整体流程。

　　二、机械加工工艺的过程

　　机械加工工艺过程通常包括产品的生产和加工工艺两部分，两个环节对机械加工工艺均有不同要求。

　　前期生产过程是产品未加工前的原材料成为最后成品的过程。

　　这一过程中，机器需要将未加工的原材料进行运输、生产、热处理、毛坯处理及成品后期的油漆、装置、包装等。

　　产品的生产过程比较繁琐，内容类型众多，制造企业往往采用工程学理论及方法来进行产品的指导和生产，将生产过程作为系统的包含输入和输出的过程进行管理，从而提高机械加工工艺与技术的生产质量和效率。

　　产品的生产过程中，如上文所说将未加工的原材料进行性能、尺寸、形状的改变，将其精加工为成品，这个过程叫加工工艺。

　　加工工艺流程作为生产过程中的核心环节，由顺序排列的许多工序构成。

　　机械产品的生产类型有以下三种：单件产品生产——单独生产某一个产品或者零件，一次性生产比较多。

　　批量产品生产——成批进行同一类型零件的生产，量数稍多。

　　大量产品生产——一般情况下，大量生产出来的产品数量众多，往往是一种类型的产品进行同一工序的反复生产。

　　三、机械加工工艺技术在生产中的作用

　　3.1 提高机械生产的效率

　　随着机械化生产的步伐加快，工业生产所需的机械设备的种类和数量也在不断增加，基于此，机械工艺技术也需要得到进一步提高，从而满足人们对机械设备的要求和目标，并且达到机械加工各程序的实质需要。

　　而机械加工质量和产量大都是通过成熟的机械加工工艺技术来保障的，因此，机械加工的工艺技术不断受到机关单位和相关部门越来越多的重视。

　　而完善机械加工工艺技术则需要通过总结以往的工艺和技术经验，将生产实际所需与这些传统的工艺和技术有机结合，不断将其完善并渐变为客观且具体、科学而合理的现代化工艺和技术，从而达到当下机械加工等产业的高要求，不断提高机械生产的效率。

　　3.2 确保机械运行的安全

　　大型的特殊的机械设备往往是由许多形状大小不一的零件组合而成，从而才能满足实际生产过程中的各个需求。

　　在借助机械进行加工时，如果不能很好地控制和管理机械加工各个流程中的每一环节，就会使得机械设备发生故障或者产生一些安全隐患。

　　当下，大多数企业在应用机械加工工艺和技术时，已经普遍借助于信息统计系统、传感系统以及计算机处理系统等现代化的信息技术手段来全方位监测机械设备使用过程中的安全系数。

　　若监测到机械设备发生故障或者存在生产安全隐患问题，这些信息化安全监测系统便会将这些信息传输到机械设备的中央集成系统中。

　　机械设备管控人员便能及时发现这些问题，并采用有效措施迅速检修机械设备、解决安全隐患。

　　因此，现代化的机械加工工艺和技术不仅是机械设备有效、安全运行的基本条件，也是企业单位生产安全的重要保障。

　　四、提高机械加工精确度的有效途径

　　4.1 降低加工的误差率

　　制造企业在进行机械加工工艺的过程当中，降低加工的误差率是机械加工工艺技术较为常见的方法，且通常在机械加工工艺进行之前完成。

　　即产品制造加工技术人员初步进行产品、零件的设计方案审核时，对设计方案进行详细的科学计算，并对设计方案进行可行性分析，排查产品、零件在制造加工过程中会出现的问题，根据排查结果进行企业部门的商讨，得出减少生产误差或者避免弊端的方法。

　　比如制造企业在进行细长轴的车削加工生产时，就会受到生产外力和热量等因素的影响，导致加工生产的产品会出现不同情况的外形变形，在科学有效的生产措施出现前，制造加工技术人员需要及时采取控制方法缓解因外力和热量造成的产品扭曲、变形。

　　通常情况下，可采取反向的切削法，将弹簧后面的尖端当作生产工具，来尽量消除因外力和热量造成的产品扭曲、变形，此外，还可以有效降低产品加工时出现的失误概率，提高产品的质量与效率。

　　4.2 补偿加工的误差率

　　在制造企业机械加工工艺过程中，产品、零件往往会受到人为因素的影响，致使原本正确的加工工艺与技术出现不同程度的误差，如果在进行机械加工工艺之前对人为行为不能做到及时纠正，则会出现制造加工人力、物力、财力方面的过度浪费，同时还会影响产品的生产工期。

　　近阶段，针对这种情况，我国制造生产企业通常采用补偿加工的误差率来进行生产加工中各项误差的控制，尤其是在精细零件的加工方面起着不可比拟的作用。

　　比如精密丝杆类型车床的加工，为补偿母丝杆螺距形成的误差，制造加工人员将采用附加运动对螺母实施校正工作，此外，丝杆可以通过晒台热力将丝杆内部产生的压力进行抵消，使得螺母距离保持在一定范围内，减少了加工出现失误的概率。

　　五、总结

　　从机械加工工艺技术方面来看，机械加工并非简单的生产制造，而是从设计流程图到工艺流程实施以及零件的组装等一整套系统设计，涉及到的加工工艺技术比较多，而不同制造行业所生产出来的产品零件也不相同，从而要求技术人员根据不同零件的加工需求，采用科学合理的加工方法对其进行加工。

　　参考文献

　　[1]李晓明.机械加工工艺规程制定[J].民营科技，2010(2)：22.

　　[2]吴建华，袁玉香.浅析机械加工的质量控制技术[J].黑龙江科技信息，2011(18)：5

　　[3]佟晓飞.机械加工精度的影响因素及提高措施初探[J].黑龙江科技信息，2009(19)：7

　　[4]王新生.关于机械加工工艺技术的探讨[J].科技风，2010(2)：14

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