机械加工工艺系统浅析

才革（沈阳机床股份有限公司，辽宁沈阳　110142）



机械加工工艺系统浅析

才革
（沈阳机床股份有限公司，辽宁沈阳110142）

【摘 要】机械加工工艺系统是机械设备执行零件加工工作的重要支撑，是机械生产加工的前提条件。现代零件加工在质量和精度要求上不断提升，为了满足加工需要，完成加工任务，机械加工工艺系统的性能也在不断的改进和提升。在现代加工制造领域，机械加工工艺系统主要由机床、刀具系统、夹具系统以及被加工工件四大部分组成，本文即对机械加工工艺系统进行研究和分析。

【关键词】机械加工工艺系统加工精度

机械加工工艺系统作为一个整体系统是为了某种加工方法的具体实现，是机械设备执行加工生产的重要支撑和前提条件。机械加工工艺系统包括机床、刀具系统、夹具系统以及被加工的工件。对于不同类型的零件加工，需要采取不同的加工方法，相应的也就需要运用不同的机械加工工艺系统。在机械加工工艺系统中，以车削、铣削、磨削等工艺系统为最主要的工艺系统类型。

1　机床

在机械制造行业领域，机床是最常用也是最重要的生产加工机械设备，在机械制造中，机床承担着一半以上的加工任务。可以说，机械产品的性能和质量与机床本身的性能有着直接的关系。

1.1金属切削机床

金属切削机床有着“工作母机”的称号，多用于机器的制造，加工方法以刀具切削为主，将金属材质的毛坯材料加工制造成机器制造所用的零部件。机床的种类很多，分为多种型号，不同型号不同种类的机床有不同的加工用途。从通用性的角度对机床进行种类划分，可以分以下几种类型：第一，通用机床，也可称之为万能机床。通用机床加工范围广泛，能够执行多种类型的零部件的加工，尤其适用于小批量零件的加工生产。常见的摇臂钻床、卧式机床都属于通用机床的类型。第二，专门化机床，相较于通用机床来说，专门化机床的加工工艺范围要小得多，但是专门化机床就是为了实现某一类型的零件加工或者满足某种工序的需要而专门设计制造的。常见的丝杠铣床就属于专门化机床的类型。第三，专用机床，相较于前两种机床类型，专用机床加工工艺范围最小，专用机床的设计就是为了某种特定零件加工而设计的，是此种零件加工的专用机床，通用性很差。

1.2数控机床

随着科学技术的发展，机械加工领域也逐渐将数字化控制技术引入到机械生产加工中，数控机床应运而生。数控机床融入了数字化技术、自动化技术、计算机技术、精密测量等多种先进科学技术，才用数字的形式对机床生产加工进行控制。现如今，在机械加工领域，数控机床的应用已经具有普遍性，而且随着数控机床的不断更新换代，灵活性更强，也更具通用性，一台数控机床往往可以满足多种类型零部件的加工要求。数控机床也分为多种型号，型号不同所具有的用途也不尽相同。如果从工艺用途的角度，可以将数控机床划分为普通型数控机床和数控加工中心机床两种类型；如果从机床类型的角度，可以将数控机床分为数控型车床、铣床、磨床、镗床等。

相较于普通机床，数控机床的优势是非常明显的。数控机床本身具有良好的柔性特点，在对不同类型的零件进行加工时，只要对零件加工程序进行更换即可。同时，数控机床比传统的普通机床无论从加工精度还是加工效率，都有明显的提高，产品生产周期短，质量稳定。而且数控机床在对形状复杂零部件的加工也有优势，自动控制代替了人工操作，有效的降低了人工劳动量，减少了人力物力的投入，大大节约了生产成本。但是数控机床在技术上要求较高，需要配备具有专业业务素质的技术人员进行编程和操作，同时在维护上也更加强调专业性。

2　刀具系统

在机械加工系统中，刀具占据着重要的地位。在进行切削加工操作时，刀具的按照和运动都会对切削的角度造成一定程度的变化。切削平面、基面和主剖面作为刀具角度确定的参考平面，也称为刀具实际工作角度。以刀具按照位置为例，在刀具对外圆进行车削加工的过程中，倘若忽略进给运动的影响，在安装刀具的过程中，如果刀尖比工件轴线高或者比工件轴线低，就会对工作前角和后角的角度造成一定的影响，使其发生一定的变化。当刀具安装时，切削刃比工件的中心位置高或者低，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　夹具系统

机床夹具是机械加工工艺系统中用于对工件和引导刀具进行装夹的重要装置，其主要功能在于对工件进行装夹定位，使工件在正确的位置上可靠的夹紧，以保证机床和刀具对工件的切削加工。不同的机床在夹具的使用上也会有不同的类型，每一种类型的机床都会有与之相对应的夹具。从使用范围的角度，夹具也分为通用型夹具、专用型夹具、组合性夹具等多种类型。根据夹紧动力源的不同，夹具的控制类型也不同，主要分为手动控制、气动控制、电动控制和液压控制四种主要类型。为了保证工件加工达到理想的加工要求，就需要保证工件在机床上处于准确的位置，以能够使机床刀具对其进行准确的加工创造。夹具对工件的装夹必须满足一定的位置条件：第一，确定的工件必须放在夹具确定的位置；第二，确定的夹具必须在机床上确定的位置进行装夹；第三，相对于夹具的位置来说，刀具的位置必须准确无误。这三个位置条件之间关系非常紧密，任意一个位置出现偏差，都会对加工精度造成不利的影响，只有每一层位置关系都准确无误的确定，才能使加工工艺得以准确、有效的进行。可以说，机床、刀具、夹具以及被加工的工件是一个有机的整体，作为这个整体的四个重要音色，每一个相对位置关系都必须确定，才能保证加工的工件满足加工要求。在加工的过程中还要注意，工件位置确定后还要对工件进行夹紧加固。在加工过程中工件位置在冲击力的作用下发生一定，会使原有的精准定位发生偏差，影响加工精度。

4　结语

机械加工工艺系统是一个整体的结构，主要由机床、刀具、夹具和被加工工件四部分组成，而前三者是机械加工操作的主要执行系统。为保证加工质量和加工精度，首先要根据被加工工件的材质、类型和加工要求选择合适的机床，根据机床加工需要配备合适的刀具和夹具，并确定四种元素之间的相对位置关系，为机械加工工艺系统高效精准运行打下良好的基础。

参考文献：

［1］陈宏钧.机械加工工艺手册（一、二卷）［M］.北京:机械工业出版社，2003.

［2］王茂元.金属切削加工方法与设备［M］.北京:高等教育出版社，2003.

［3］蔡兰.机械零件工艺性手册［M］.北京:机械工业出版社，2005.