机械加工工艺浅析

　　摘要：现代化高科技技术不断发展，新技术则需要依赖于机械，组成机械产品不可或缺的则是零部件。机械产品的性能，精密度以及耐久性耐磨性，都与机械的加工工艺有直接的关系。而机械产品性能则直接影响到机械化的进程，进而影响到全社会的科技进步。因此，深入了解机械加工工艺技术，探讨加工工艺知识，对于机械化以及科技化的进步将是一个十分重要的任务。

　　关键词：机械加工 加工工艺 探讨 技术

　　科技不断发展，技术不断进步，社会前进所依赖的机械化生产技术也在进行着突飞猛进的革新。机械化的进程，离不开机械零部件的生产。实际的生产过程中，各种零部件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等都会根据不同的用途以及技术程度而有所不同。一种机械的组成零部件也不是简单地在车床上加工完成，而是经过一定设计探讨与研究，选择对应的工艺流程以及合适的加工方法，制定合理的加工顺序，有计划地把零件加工出来。在各零部件的加工的工程中，不同的工艺对技术的要求也是各不相同的。因此，探讨机械加工工艺的知识对于掌握机械加工中各个工艺情况，提高机械产品质量，控制加工过程有很大的作用。

　　一、机械加工工艺简介

　　在工艺流程的基础上，通过改变生产对象的形状、尺寸、相对位置以及性质等，是生产对象成为成品或半成品的过程，就是机械加工工艺。而所谓的工艺流程，则是由产品的数量、设备条件、人工的素质等情况而确定采用的使用工艺的过程。在此过程中，还需要将有关的内容写成工艺文件，即工艺规程。在车间生产过程中，机械加工工艺规程是最为主要的技术文件之一，也是生产准备和计划调度等工作的主要依据。根据加工文件要求加工机械零部件的各个步骤组成了机械加工的工艺流程，在此流程中，通过改变毛坯的形状、尺寸以及表面质量等，成为零件的过程则叫做机械加工工艺过程。

　　二、机械加工工艺过程以及制定工艺路线

　　1 机械加工工艺过程

　　前期的生产过程以及后期的加工工艺过程共同组成了机械加工工艺，不论是前期生产还是后期的生产，对技术都有极为严格的要求。将原材料或者是半成品制成产品的全部过程就是机械生产过程。其中，还包括原材料的运输和保存，准备工作，制造毛坯，以及零件的加工和热处理等工作。可以看出机械加工生产的过程包含十分丰富的内容。基于现代系统工程学发展得较为先进，运用其原理和方法，企业就可以组织和指导生产过程，其管理方法就更加具有科学化，能够大大地提高企业的生产效率和市场竞争力。

　　在机械零部件的生产过程中，将直接改变原材料形状、尺寸和性能以变为成品的过程，就叫做工艺过程。它是十分重要的一个环节，通常情况下是由一个或若干个顺序排列的工序组成。

　　机械加工的生产类型通常分为单件生产、成批生产和大量生产三种。不同的生产过程也都是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而每个工序又分为若干个安装、工位、工步和走刀。

　　2 机械加工工艺路线制定

　　拟定零件加工的工艺路线、确定每一道工序的工序尺寸，所用设备等具体情况这两个步骤共同组成了机械加工工艺规程的制定。制定工艺路线一般应遵循以下几个原则：基准面优先加工，对加工过程划分阶段，先加工平面后加工孔以保证平面和孔的位置精度。另外还需遵循的原则还有精粗加工分开进行，合理选择机械设备以及合理安排热处理工序的时间等。

　　正确的机械加工工艺路线，不仅仅能够保证机械产品的质量，提高其可靠性和耐久性，还能够增强其使用性能，延长使用寿命。

　　三、机械加工工艺对零部件的精度分析

　　1 加工工艺系统受力变形，对精度产生影响。机械加工的工艺系统包括机床、工件、工具和夹具，在使用这些工具的过程中，往往会由于夹紧力、切削力以及重力作用影响，使工艺系统发生变形。变形一旦发生，就会使原本处于静态几何关系发生改变，进而影响零件的精度。要想将此种误差影响减至最低，就需要尽可能的将工艺系统受力变形降到最低。一般都是依靠加强系统的刚度和降低负荷及变化这两种方法来解决这一问题。另外，在机械加工工艺系统的受力中，还有可能会产生工件残余应力，就是工件没有受到外力的作用或者是已经将外力作用去除，但是仍然残留在系统中的应力。冷校、制造毛坯以及热处理等过程都会导致残余应力。对此，我们可以通过以下三种途径解决残余应力的影响：适度增加工序，以消除内应力，合理安排工艺过程，改进零件结构。

　　2 工艺系统自身制作几何精度有差，造成机械加工产生精度偏差。在机械加工所使用的工艺系统在其本身的加工原理、调整等方面也会产生不同程度上的误差。这样，在工艺系统的使用过程中就难以避免产生误差。加工原理之所以会产生误差，是因为加工过程中采用近似成形运动或者切削刃轮廓，但是运用这种加工方法往往会由于近似情况不够严密造成误差。尽管如此，因其可以提高生产效率而所产生的误差多数情况下又在所允许的范围之内，应用仍然十分广泛。工艺系统的调整在整个的加工过程中是不可避免的，这样就会由于调整精度不能完全准确，因此，调整误差也就难以避免。机床的制造、安装以及磨损等原因会造成机床方面产生误差，另外，在机械加工中用于切削的刀具，还有校正位置的夹具都不可避免的会产生磨损。而且其制造的误差也有可能会在准确的使用情况下产生加工误差。这些也会影响元件的精确度。

　　3 工艺系统热变形容易对加工精度产生影响。在机械加工过程中，热处理技术是必不可少的一种应用技术。然而，各种热影响又会使工艺系统产生热变形，进而对各种使用工具的几何关系或者是运动关系造成破坏性影响，产生误差。不仅如此，热加工工程还是对加工精度的影响极大地一种影响，尤其是精密和大件零部件的加工方面，热变形所产生的误差往往会占总误差的百分之四十到百分之七十。热变形对加工精度的影响主要体现在以下几个方面：工件热变形对加工精度产生影响，刀具热变形对加工精度产生影响，机床热变形对精度产生影响。

　　4 除去以上几种加工工艺对零件精度的影响以外，现今常用的数控工艺对零件精度也会产生影响。高精度化一直都是数控技术发展所追求的目标。现代化制造技术不断发展，数控机床的使用更加普及起来。因为数控机床采用高新的计算机技术控制整个的机械加工技术，就会节省大量的人力。另外，数控技术还能够使用人类无法使用的精密仪器对原材料进行加工，在提高零件的精度的同时还能够提高工作效率。尽管数控技术能够小书或者是减小人为因素产生的许多误差，但是数控工艺本身也有其能够产生误差的弱点：1）编程原点的选择对加工精度会产生影响，因为编程是由编程人员根据零件加工特点和零件图纸来完成的，因此编程基准设计是否完全精准直接影响了编程的精准。2）加工路线会对加工精度产生直接影响，因为路线的选择是编程的重要内容之一。3）插补运算会对加工精度产生影响。数控工艺技术中，经常会采用插补的方式对原定系统的模型等进行校正，在这一过程中，就会产生一些误差。4）轨迹拟合可能会对加工精度造成影响。机械加工的过程中往往用到轨迹，例如圆弧等对他书零部件进行加工。在数控加工工艺中，对于轨迹的控制一般只具有直线和指定平面内圆弧插补功能，因此，轨迹为非圆曲线时，就有产生误差的可能了。

　　四、结束语

　　国际机械加工工艺技术在不断地提高，我国也正在不断努力提高机械加工技术水平，以增强竞争力，和国际接轨。因此，掌握机械加工工艺技术，分析现有技术条件对零件精度所产生的影响，有利于我们以后顺利地开展工作。

　　参考文献：

　　[1] 黄天佑.《材料加工工艺》.清华大学出版社,2009

　　[2] 张  全.《机械加工工艺对零件加工精度的影响》.[J]工具技术,2007

　　[3] 于新梅.《编制机械加工工艺规程的几点心得》.[J]经济技术协作信息,2008

　　[4] 秦  云.赵绍峰.《赵超峰机械加工中获得零件加工精度的方法》.[J]中国科技信息,2009

　　[5] 王先逵.《机械加工工艺规程制定》. 机械工业出版社,2008

　　[6] 陈宏钧.《实用机械加工工艺手册》. 机械工业出版社,2009