機械加工工藝技術

時間：2025-12-17 01:11:08 碩士畢業論文

機械加工工藝技術

　　機械加工工藝技術【1】

　　摘要：旨在討論機械加工工藝的相關概念，并對表面加工方法和加工方案的選擇、工藝規程制訂的原則、機械加工工序的安排等進行討論。

　　關鍵詞：機械加工工藝加工方法加工方案加工工序

　　機械零件的加工質量作為保證機械產品質量的基礎，其包括零件加工的尺寸精度與表面的質量。

　　我國機械加工現狀：一方面是傳統的切削和磨削加工技術仍然在不斷的發展，加工的精度水平也日益提高。

　　精密加工和超精密加工技術已經進入到實用階段;另一方面加工技術面向自動化的方向進行全面的發展，正沿著數控、柔性制造系統、計算機成品制造系統的臺階向上攀登。

　　1、概述

　　1.1 工序

　　工序是指一個或者一組工人，在一個工作地點，對一個或者同時對幾個工件所進行的連續完成該部分工藝的過程。

　　區分工序的主要依據就是工作地點或者設備是否變動，以及完成的那部分工藝的內容是否是連續的。

　　1.2 安裝與工位

　　在工件加工前，在機床或者夾具上先占據一正確的位置，然后再進行夾緊的過程稱為裝夾。

　　工件或者裝配的單元經過一次裝夾后，所完成的那部分工藝的內容稱為安裝。

　　為了完成一定的工序內容，在完成一次工件裝夾后，工件或者裝配單元與夾具或者設備的可動部分一起相對刀具或者設備的固定部分所占據的每一個位置，就稱為工位。

　　1.3 工步與走刀

　　工步是指被加工的表面或者在裝配時的連接表面與切削或者裝配工具不變的情況下，所連續完成的那一部分的工序。

　　在一個工步內，如果被加工的表面切去的金屬層很厚，需要分幾次切削，每進行一次切削就為一次走刀。

　　一個工步可包括一次走刀或者幾次走刀。

　　2、表面加工方法、方案的選擇

　　在擬定零件的工藝路線時，首先，要確定各個表面的加工方法與加工方案。

　　表面的加工方法、方案的選擇，應當同時滿足加工的質量、生產效率、經濟性等各方面的要求。

　　對于表面加工方法的選擇，首先需要保證加工表面的加工精度及表面粗糙度的要求。

　　因為獲得同一精度的表面粗糙度的加工方法通常有若干種，在實際選擇時，還需結合零件的結構形狀、尺寸大小及材料與熱處理的要求做全面考慮。

　　如：對于IT7級精度的孔，采用鉸削、鏜削、拉削、磨削均可達到加工的要求，但是箱體上的孔，一般不宜選擇拉孔與磨孔，然而常選擇鏜孔或者鉸孔;在孔徑大時，應選鏜孔，在孔徑小時，應取鉸孔。

　　對于一些要經淬火的零件，在進行處理后，應當選擇磨孔;對于有色金屬的零件，為了避免在磨削時堵塞砂輪，則應當選擇高速鏜孔。

　　表面加工方法的選擇，首先除了要保證質量的要求外，還須考慮生產效率、經濟性的要求。

　　在大批大量生產時，應當盡量的采用高效率的先進的工藝方法，如：拉削內孔和平面、同時加工幾個表面的組合銑削或者磨削等。

　　這些方法都能夠大幅度的提高其生產率，以取得很大的經濟效果。

　　但是，在年產量不大的生產條件下，如果盲目的采用高效率的加工方法與專用設備，就會因設備的利用率不高，造成經濟上較大的損失。

　　同時，任何一種加工的方法，可獲得的加工精度與表面質量均有一個相當大的范圍，但是，只有在一定的精度范圍內，才是經濟的，該范圍的加工精度即為該種加工方法的經濟精度。

　　在選擇加工方法時，應根據工件的精度要求進行選擇與經濟精度相適應的加工方法。

　　如：對于IT7、表面粗糙Ra值為0.41um的外圓，雖然通過精心車削可以達到要求，但是在經濟上就不及磨削合理。

　　表面加工方法的選擇還需要考慮現場的實際情況，如：設備的精度狀況、設備的負荷、工藝的設備、工人技術水平等。

　　3、工藝規程制訂的原則

　　工藝規程制訂的原則是優質、高產與低成本，即在保證產品質量的前提下，來爭取最好的經濟效益。

　　在進行具體制定時，還應當注意以下問題：

　　3.1 技術上的先進性

　　在制訂工藝規程時，需要了解國內外本行業工藝技術的發展，通過必要的工藝試驗，盡可能的采用先進適用的工藝與工藝裝備。

　　3.2 經濟上的合理性

　　在一定的生產條件下，可能會出現幾種能保證零件技術要求的工藝方案。

　　此時，應當通過成本核算或者相互對比，選擇確定經濟上最合理的方案，使得產品生產成本最低。

　　3.3 良好的勞動條件、避免環境污染

　　在制訂工藝規程時，要注意保證在工人操作時有良好的、安全的勞動條件。

　　所以，在工藝方案上，要盡量的采取機械化或者自動化措施，從而減輕工人繁重的體力勞動。

　　此外，要符合國家環境保護法的有關規定，避免污染環境。

　　產品質量、生產率與經濟性三個方面有時會相互矛盾，所以，合理的工藝規程應當處理好這些矛盾，體現這三者的統一。

　　4、機械加工工序的安排

　　在安排加工順序時，應當注意以下幾點。

　　(1)根據零件的功用與技術要求：先把零件的主、次要表面進行區分開，然后再著重考慮主要表面的加工順序。

　　(2)當零件需要分階段進行加工時，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與光整加工。

　　(3)零件加工一般首先從精基準的加工開始，然后再以精基準定位進行加工其他主、次要表面。

　　(4)為了縮短工件在車間內的運輸距離，以避免工件的往返流動，加工順序應當考慮車間設備的布置情況。

　　5、結語

　　隨著國際機械加工工藝技術水平不斷的提高，我國的加工技術也在迅猛的發展。

　　為盡快提高我國機械加工技術的水平，增強其競爭力，要在現代綜合集成制造技術的基礎上，融合先進的管理理念與信息技術，研究數控制造車間的體系構架與模式，研發快速的制造計劃，執行管理系統，建立基礎工程數據庫，從而提高數控加工的效率，最終獲得質量、精度合格的零件。

　　參考文獻

　　[1]李國棟.機械加工工藝路線的擬定[J].黑龍江科技信息,2011,(9):272-272.

　　[2]蘇文玉.淺談機械加工的工藝規程[J].中小企業管理與科技,2010,(8):313-314.

　　[3]江敦清.淺談機械加工工藝對零件加工精度的影響[J].黑龍江科技信息,2010,(16)：7-7.

　　機械加工工藝技術與誤差分析【2】

　　摘要：通常情況下，工藝人員會以其所要加工產品的設備條件以及具體要加工的數量和質量要求等一系列的因素為基準，來確定相應的工藝過程，并會將有關的加工內容制作成工藝性的文件，我們也可以稱這些文件為工藝性的章程，機械工藝的規程從某種角度上說是在公家加工過程中的指導性文件，是工廠計劃調度與生產準備過程中需要參考的一個非常重要的依據。

　　關鍵詞：機械加工工藝技術誤差分析工藝規程

　　1 概述

　　機械產品具備多項性能，特別是對于它的持久性與可靠性來講，在某種程度上甚至會對它機械加工工藝產生非常大的影響。

　　在機械生產加工的具體過程中，由于受到零件的大小、具體的生產技術指標等一系列要求的限制，一個普通的零件不僅僅只是在一個車床上完成，它需要經歷非常多的加工工藝，在這個過程中，就需要根據零件的具體相關要求，來選擇具體的機床來進行有針對性的加工與處理。

　　在機械加工的過程中，它所經歷的各項加工工藝的要求不盡相同，相關的施工人員必須要對施工工藝有一個非常清晰且準確的認識。

　　2 機械加工工藝的概念和認識

　　在具體加工的過程中，工藝人員首先要對待加工產品的大小要求等一系列的相關因素進行綜合的考察和衡量，并以此為標準來確定相應的工藝過程，還會將有關的加工內容制作成一整套工藝性的章程。

　　我們從某種角度來看的話，機械工藝的規程整個機械加工過程中的一個具有全局意義的指導性文件，是在具體的生產過程中相關的機械師必須要參考的一個非常重要的依據，同時，它也是對車間和工廠進行改造的一項很基本的技術依據。

　　由于在實際的加工過程中，不同的工廠的生產狀況是不一樣的，與之相關的工藝流程也是不一致的，所以，必須要保證工藝流程具備一定的針對性，不可一概而論，要與實際的生產狀況相結合。

　　通過實際的加工我們完全可以得出，從根本上來講，機械師通過對機械零件的具體性質和位置、以及相應的尺寸和形狀進行有根據的改變的過程就是加工工藝，加工工藝的最終的結果是使不規則的產品變成可用的半成品甚至是成品。

　　當然這一切都需要建立在機械工藝流程的基礎上來完成的。

　　事實上，每一個具體的加工步驟、加工流程都需要有詳細的說明。

　　也就是上文中所說的加工章程，從某個角度來看，加工工藝與加工長城之間有著緊密且微妙的關系，我們可以這樣理解：加工工藝是機械加工過程中在工藝環節的一個詳細的參數，而工藝章程則是對加工過程中的一個規則形的，從實際情況來看，它其實是是從加工情況出發來編制的一個加工工藝。

　　3 在機械加工過程中容易出現誤差的幾個主要原因

　　3.1 在具體的定位過程中存在誤差

　　在機械加工的過程中，定位的誤差主要包括兩種情況，一方面是由于在定位副制造的過程中，相關的數據出現誤差造成的，另一方面則是是由于基準不能實現重合而產生誤差。

　　在具體的加工過程中，如果相關的設計基準與我們所選擇的定位基準出現了沖突，就非常容易出現基準不重合的誤差。

　　從另一個角度來看，定位副是由夾具定位元件和工件定位面共同組成的，但是在具體的制作過程中，由于定位副之間的配合間隙與副制造的數值不夠精確，就很有可能出現副制造的一系列誤差。

　　這種副制造的誤差在我們在采用調整法來對所要加工的工件進行調整的過程中出現的可能性很大，但如果是在試切法加工工件的過程中，這種誤差就不會出現。

　　3.2 機床制造過程中出現的誤差

　　在機床的制造過程中，主要會出現三種誤差，其一是在傳動鏈中產生誤差;其二是導軌出現誤差;其三是主軸出現了誤差。

　　首先，傳動鏈的誤差指的是傳動鏈兩端的傳動元件之間的相對運動引發誤差的產生，而這種誤差是由于傳動鏈中的各個環節的裝配而造成的，在具體的使用過程中，傳動鏈由于長期的使用，在不斷磨損過程中也會加劇誤差的產生。

　　其次，作為機床運動的一個基準，導軌出現誤差主要是由于對其的磨損不夠均勻造成的。

　　最后，主軸回轉的誤差，主要是由于主軸在一瞬間的實際回轉過程中產生的平均的變動量，它的誤差會影響到所要加工零件的一個精確度。[1]

　　3.3 刀具的幾何誤差

　　刀具在切削的過程中，會不可避免的產生磨損，如果磨損的程度很嚴重，就會在很大程度上使工件的形狀和尺寸發生一定的變化。

　　眾所周知的是，刀具的幾何誤差與它的種類、尺寸之間存在有非常密切的關系，在使用一定的尺寸刀具加工過程中，工件的加工精度與刀具的制造誤差之間，也存在有非常密切的關聯。

　　3.4 加工工藝中由于受力變形引發的誤差

　　一般而言，在具體的機械加工過程中，機械工藝系統對工件剛度的要求與夾具和刀具對比的話，比較低下，在切削的作用力之下，由于所使用工件的剛度不夠，很容易產生變形，這種變形對于機械零件的加工誤差也是很大的。

　　由于加工切削力產生了一定的變化，工件的材質也不盡相同，切削力會發生非常明顯的變化，這就在很大程度上導致工藝系統發生很大的變形，這就在很大程度上加劇了加工過程中的誤差。

　　4 機械加工過程中避免誤差的主要對策

　　在具體的加工過程中，所遵守的加工順序應該是基準先行，主先次后、面先孔后、先粗后精，而且，要盡可能的選擇更多的使用基準，這就很容易保證各個加工表面的相對精度。[2]

　　4.1 加工過程中的誤差補償法

　　所謂的誤差補償法，主要就是只在加工的過程中，機械師通過人為的制造出一種與之前不同的全新的誤差，去抵補工藝系統中可能出現的原始性的誤差，從而在很大程度上減少加工過程中的誤差，比如再制造數控機床之上的滾珠絲桿過程中，機械師可以刻意的將螺距磨得小于標準值，在具體的裝配過程中，所產生的拉伸力就會將絲桿螺距拉長到標準化的程度，這就可以很好的補償了原始的誤差，也在很大程度上產生了正應力，機床在工作的過程中，由于絲桿產生熱量，就會抵消其內壓應力，從而保持了一個標準化的螺距。

　　4.2 直接減少誤差

　　在具體的機械生產過程中，直接減少誤差的方法，運用得比較普遍，首先，工作人員必須要明確的找到影響精度的各種誤差的主要因素，然后采取一定的措施進行避減。

　　舉例來講的話，在進行細長軸車削的過程中，工件很容易在溫度的強烈影響之下發生變形，這個時候，機械師就完全可以就采用“大走刀反向切削”的手法來直接減少變形。

　　除此之外，機械師在薄片工件的兩個端面進行磨削的時候，也可以使用環氧樹脂粘強劑將所有的的工件全部粘結在同一塊平板之上，保證工件與平板可以同時固定在吸盤之上，我們也完全可以將工件的上端面磨平，然后將其取下，以上斷面作為基準來磨平其他的斷面，這樣就可以比較完美的解決薄片的變形問題。[3]

　　4.3 對誤差進行有效的分組

　　在我們具體的加工過程中，作為單個工序來講，工藝能力是充足的，它所使用的加工精度也非常穩定，但是加工半成品的過程中，精度卻無法維持在一個較高的水平。

　　這就必須要求來參考上一道工序的加工精度與具體的毛坯精度，這樣的過程在加工的時候顯得非常的不科學，工作人員可以根據這種情況，采用誤差分組的辦法來避免誤差的產生，具體來講，可以將半成品或者毛坯的尺寸按照誤差的大小人為地分為幾個小組，毛坯的誤差就會在很大程度上縮減，之后機械師可以有效的調整工件與刀具之間的具體位置，通過這種手段，我們就可以縮小工件的具體尺寸范圍，從而通過這種手段來避免誤差。

　　5 結語

　　在現時今日，機械加工過程中產生的誤差和加工的工藝是機械加工行業的一個側重研究的對象，工作人員在具體的實踐過程中，要不斷的總結相關的經驗教訓，從根本上減小加工過程中的誤差，提高工件的加工精度，確保加工質量。

　　參考文獻：

　　[1]王秀艷.機械加工誤差及提高加工精度分析[J].中國新技術新產品，2012(2).

　　[2]向大學，劉明生.機械加工誤差產生的原因及改進措施[J].制造業自動化，2012(6).

　　[3]徐曉萍.機械加工誤差的統計性分析[J].湖南農機，2011(7).

　　關于機械加工工藝技術的思考【3】

　　摘要：眾所周知，機械產品具有一些特定功能和性能，而耐久性和可靠性可以說是機械產品最穩定、最基本的性能，機械的耐久性和可靠性很多情況下由加工工藝技術的高低來決定。

　　深入探討機械加工工藝技術就是為了能夠在機械加工的過程中熟練掌握每一個機械產品，從而掌握機械加工的規律，利用這些規律合理控制機械生產，促使機械生產出來的產品都能達到高質量、高品質的規格，提高產品的使用性能。

　　本文首先概述了機械加工工藝，進而闡述了機械加工工藝的過程，以便說明機械加工工藝技術在生產中的作用，最后提出了提高機械加工精確度的有效途徑。

　　關鍵詞：機械加工;工藝技術;零件;技術要求

　　建筑行業如雨后春筍一般興起，為廣大機械制造行業帶來了無限生機，因此，現如今機械行業一直處于茁壯成長階段，發展趨勢也愈發廣闊，這不僅促進機械加工工藝水平不斷提高，也對機械加工工藝技術方面提出了更多要求，這也為市場上多種產品的生產及研發提供了更多質量保障。

　　一、機械加工工藝技術概述

　　總得來說機械加工工藝技術是指在機械加工制造中必須具備的技術手段，機械加工工藝人員還需要經過專業培養才可以完成合格的機械加工工程，并且只有積累加工工藝技術才能保證加工出來的零件及加工程序符合操作規定。

　　機械制造企業的制造工藝與技術管理部分按照制造規章制度，從機械設備的性能與類型分析著手，并將制造加工所需技術、技術人力資源有機結合起來，依據指定的機械加工工藝文件，為技術人員的操作奠定指導基礎，也為產品檢驗部門提供切實、可靠的檢測依據。

　　機械在制造加工過程中，會受到制造企業關于制造計劃、生產設備及加工技術方案等方面因素的影響，機械加工工藝也需要隨之做相應調整，使得加工工藝與零件制造技術的實踐保持一致，這說明了機械加工工藝技術具有一定協調性、針對性和實用性。

　　按照產品的制造標準對加工工藝進行分析，在保證加工工藝規范化的基礎上，方能利用機械加工工藝技術進入產品加工及制造流程。

　　此外，還須根據產品、零件的制造需要，對產品的形狀、尺寸、大小進行合理調整，使零件在經過加工之后，能夠以半成品或者成品的形式展現出來，并具備一定的工藝技術與產品性能。

　　以一個普通的機械零件為例子，零件的加工工藝流程如下：零件粗加工——細加工——零件裝配——零件檢測——零件包裝，從粗加工到后期成品包裝是一個整體流程。

　　二、機械加工工藝的過程

　　機械加工工藝過程通常包括產品的生產和加工工藝兩部分，兩個環節對機械加工工藝均有不同要求。

　　前期生產過程是產品未加工前的原材料成為最后成品的過程。

　　這一過程中，機器需要將未加工的原材料進行運輸、生產、熱處理、毛坯處理及成品后期的油漆、裝置、包裝等。

　　產品的生產過程比較繁瑣，內容類型眾多，制造企業往往采用工程學理論及方法來進行產品的指導和生產，將生產過程作為系統的包含輸入和輸出的過程進行管理，從而提高機械加工工藝與技術的生產質量和效率。

　　產品的生產過程中，如上文所說將未加工的原材料進行性能、尺寸、形狀的改變，將其精加工為成品，這個過程叫加工工藝。

　　加工工藝流程作為生產過程中的核心環節，由順序排列的許多工序構成。

　　機械產品的生產類型有以下三種：單件產品生產——單獨生產某一個產品或者零件，一次性生產比較多。

　　批量產品生產——成批進行同一類型零件的生產，量數稍多。

　　大量產品生產——一般情況下，大量生產出來的產品數量眾多，往往是一種類型的產品進行同一工序的反復生產。

　　三、機械加工工藝技術在生產中的作用

　　3.1 提高機械生產的效率

　　隨著機械化生產的步伐加快，工業生產所需的機械設備的種類和數量也在不斷增加，基于此，機械工藝技術也需要得到進一步提高，從而滿足人們對機械設備的要求和目標，并且達到機械加工各程序的實質需要。

　　而機械加工質量和產量大都是通過成熟的機械加工工藝技術來保障的，因此，機械加工的工藝技術不斷受到機關單位和相關部門越來越多的重視。

　　而完善機械加工工藝技術則需要通過總結以往的工藝和技術經驗，將生產實際所需與這些傳統的工藝和技術有機結合，不斷將其完善并漸變為客觀且具體、科學而合理的現代化工藝和技術，從而達到當下機械加工等產業的高要求，不斷提高機械生產的效率。

　　3.2 確保機械運行的安全

　　大型的特殊的機械設備往往是由許多形狀大小不一的零件組合而成，從而才能滿足實際生產過程中的各個需求。

　　在借助機械進行加工時，如果不能很好地控制和管理機械加工各個流程中的每一環節，就會使得機械設備發生故障或者產生一些安全隱患。

　　當下，大多數企業在應用機械加工工藝和技術時，已經普遍借助于信息統計系統、傳感系統以及計算機處理系統等現代化的信息技術手段來全方位監測機械設備使用過程中的安全系數。

　　若監測到機械設備發生故障或者存在生產安全隱患問題，這些信息化安全監測系統便會將這些信息傳輸到機械設備的中央集成系統中。

　　機械設備管控人員便能及時發現這些問題，并采用有效措施迅速檢修機械設備、解決安全隱患。

　　因此，現代化的機械加工工藝和技術不僅是機械設備有效、安全運行的基本條件，也是企業單位生產安全的重要保障。

　　四、提高機械加工精確度的有效途徑

　　4.1 降低加工的誤差率

　　制造企業在進行機械加工工藝的過程當中，降低加工的誤差率是機械加工工藝技術較為常見的方法，且通常在機械加工工藝進行之前完成。

　　即產品制造加工技術人員初步進行產品、零件的設計方案審核時，對設計方案進行詳細的科學計算，并對設計方案進行可行性分析，排查產品、零件在制造加工過程中會出現的問題，根據排查結果進行企業部門的商討，得出減少生產誤差或者避免弊端的方法。

　　比如制造企業在進行細長軸的車削加工生產時，就會受到生產外力和熱量等因素的影響，導致加工生產的產品會出現不同情況的外形變形，在科學有效的生產措施出現前，制造加工技術人員需要及時采取控制方法緩解因外力和熱量造成的產品扭曲、變形。

　　通常情況下，可采取反向的切削法，將彈簧后面的尖端當作生產工具，來盡量消除因外力和熱量造成的產品扭曲、變形，此外，還可以有效降低產品加工時出現的失誤概率，提高產品的質量與效率。

　　4.2 補償加工的誤差率

　　在制造企業機械加工工藝過程中，產品、零件往往會受到人為因素的影響，致使原本正確的加工工藝與技術出現不同程度的誤差，如果在進行機械加工工藝之前對人為行為不能做到及時糾正，則會出現制造加工人力、物力、財力方面的過度浪費，同時還會影響產品的生產工期。

　　近階段，針對這種情況，我國制造生產企業通常采用補償加工的誤差率來進行生產加工中各項誤差的控制，尤其是在精細零件的加工方面起著不可比擬的作用。

　　比如精密絲桿類型車床的加工，為補償母絲桿螺距形成的誤差，制造加工人員將采用附加運動對螺母實施校正工作，此外，絲桿可以通過曬臺熱力將絲桿內部產生的壓力進行抵消，使得螺母距離保持在一定范圍內，減少了加工出現失誤的概率。

　　五、總結

　　從機械加工工藝技術方面來看，機械加工并非簡單的生產制造，而是從設計流程圖到工藝流程實施以及零件的組裝等一整套系統設計，涉及到的加工工藝技術比較多，而不同制造行業所生產出來的產品零件也不相同，從而要求技術人員根據不同零件的加工需求，采用科學合理的加工方法對其進行加工。

　　參考文獻

　　[1]李曉明.機械加工工藝規程制定[J].民營科技，2010(2)：22.

　　[2]吳建華，袁玉香.淺析機械加工的質量控制技術[J].黑龍江科技信息，2011(18)：5

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　　[4]王新生.關于機械加工工藝技術的探討[J].科技風，2010(2)：14

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