浅析机械加工工艺技术

佟鑫+王剑

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與表面的质量。

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。■