机械加工(通过机械设备对工件进行改变)

疗伤烧肉粽 — Thu, 24 Nov 2022 04:35:13 +0000

械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。上海派尼科技热加工冷加工按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理，煅造，铸造和焊接。随着现代机械加工的快速发展，机械加工技术快速发展，慢慢的涌现出了许多先进的机械加工技术方法，比如微型机械加工技术、快速成形技术、精密超精密加工技术等。

简介

按被加工的工件处于的温度状态﹐分为冷加工和热加工。一般在常温下加工,并且不引起工件的化学或物相变化﹐称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工﹐会引起工件的化学或物相变化﹐称热加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理﹐煅造﹐铸造和焊接。另外装配时常常要用到冷热处理。例如：轴承在装配时往往将内圈放入液氮里冷却使其尺寸收缩，将外圈适当加热使其尺寸放大，然后再将其装配在一起。火车的车轮外圈也是用加热的方法将其套在基体上，冷却时即可保证其结合的牢固性。

机械加工包括：激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。

机械加工：广意的机械加工就是凡能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车床、铣床、钻床、磨床、冲压机、压铸机等专用机械设备制作零件的过程。

加工工艺

一、生产过程和工艺过程

生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力和竞争力。

在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。

工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。

二、生产类型

生产类型通常分为三类。

1．单件生产单个地生产某个零件，很少重复地生产。

2．成批生产成批地制造相同的零件的生产。

3．大量生产当产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行一种零件的某一工序的生产。

拟定零件的工艺过程时，由于零件的生产类型不同，所采用的加方法、机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很大的不同。

三、加工余量

为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚度，称为加工余量。加工余量又可分为工序余量和总余量。某工序中需要切除的那层金属厚度，称为该工序的加工余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量，称为总余量，等于相应表面各工序余量之和。

在工件上留加工余量的目的是为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔、夹砂层，锻件表面的氧化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表面粗糙度等。从而提高工件的精度和表面粗糙度。

加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。加工余量过大，不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。若加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时的装夹误差，造成废品。其选取原则是在保证质量的前提下，使余量尽可能小。一般说来，越是精加工，工序余量越小。

四、基准

机械零件是由若干个表面组成的，研究零件表面的相对关系，必须确定一个基准，基准是零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准的不同功能，基准可分为设计基准和工艺基准两类。

1．设计基准

在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称为设计基准。

2．工艺基准

零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。

（1）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。

（2）测量基准用以检验已加工表面的尺寸及位置的基准，称为测量基准。

（3）定位基准加工时工件定位所用的基准，称为定位基准。作为定位基准的表面（或线、点），在第一道工序中只能选择未加工的毛坯表面，这种定位表面称粗基准.在以后的各个工序中就可采用已加工表面作为定位基准，这种定位表面称精基准。

五、拟定工艺路线的一般原则

机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。

工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。

拟定工艺路线的一般原则如下。

1、先加工基准面

零件在加工过程中，作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。称为“基准先行”。

2、划分加工阶段

加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。主要是为了保证加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。

3、先孔后面

对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔。这样就可以以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度，而且对平面上的孔的加工带来方便。

4、主要表面的光整加工（如研磨、珩磨、精磨等），应放在工艺路线最后阶段进行，以免光整加工的表面，由于工序间的转运和安装而受到损伤。

上述为工序安排的一般情况。有些具体情况可按下列原则处理。

(1)、为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显着的加工硬化现象，工件内部存在着较大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。对于某些加工精度要求高的零件。在粗加工之后和精加工之前，还应安排低温退火或时效处理工序来消除内应力。

(2)、合理地选用设备。粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要求有较高的加工精度，所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行，精加工工序则要求用较高精度的机床加工。粗、精加工分别在不同的机床上加工，既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。

(3)、在机械加工工艺路线中，常安排有热处理工序。热处理工序位置的安排如下：为改善金属的切削加工性能，如退火、正火、调质等，一般安排在机械加工前进行。为消除内应力，如时效处理、调质处理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前进行。为了提高零件的机械性能，如渗碳、淬火、回火等，一般安排在机械加工之后进行。

适用范围

1、各种金属零件加工；

2、钣金、箱体、金属结构；

3、钛合金、高温合金、非金属等机械加工；

4、风洞燃烧室设计制造；

5、非标设备设计制造。

6、模具设计制造。

常用器械

加工需要的机械由数显铣床、数显成型磨床、数显车床、电火花机、万能磨床、加工中心、激光焊接、中走丝、快走丝、慢走丝、外圆磨床、内圆磨床、精密车床等，可进行精密零件的车、铣、刨、磨等加工，此类机械擅长精密零件的车、铣、刨、磨等加工，可以加工各种不规则形状零件，加工精度可达2μm。

发展现状

随着现代机械加工的快速发展，机械加工技术快速发展，慢慢的涌现出了许多先进的机械加工技术方法，比如微型机械加工技术、快速成形技术、精密超精密加工技术等。

微型机械加工技术

随着微/纳米科学与技术（Micro/Nano Science and Technology）的发展，以本身形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机械已成为人们认识和改造微观世界的一种高新科技。微机械由于具有能够在狭小空间内进行作业，而又不扰乱工作环境和对象的特点，在航空航天、精密仪器、生物医疗等领域有着广阔的应用潜力，并成为纳米技术研究的重要手段，因而受到高度重视并被列为21世纪关键技术之首。

快速成形机械加工技术

快速成形技术是20世纪发展起来的，可根据CAD模型快速制造出样件或者零件。它是一种材料累加加工制造方法，即通过材料的有序累加而完成三维成形的。快速成形技术集成了CNC技术、材料技术、激光技术以及CAD技术等现代的科技成果，是现代先进机械加工技术的重要组成部分。

精密超精密机械加工技术

精密和超精密加工时现代机械加工制造技术的一个重要组成部分，是衡量一个国家高科技制造业水平高低的重要指标之一。20世纪60年代以来，随着计算机及信息技术的发展，对制造技术提出了更高的要求，不仅要求获得极高的尺寸、形位精度，而且要求获得极高的表面质量。正是在这样的市场需求下，超精密加工技术得到了迅速的发展，各种工艺、新方法不断涌现。

政策支持

国务院通过的《装备制造业调整与振兴规划》，提出依托高速铁路、煤矿与金属矿采掘、基础设施、科技重大专项等十大领域重点工程，振兴装备制造业;抓住九大产业重点项目，实施装备自主化;提升四大配套产品制造水平。政策措施包括加强投资项目的设备采购管理、鼓励使用国产首台套装备、推进企业兼并重组等。上述领域涉及了经济建设中的关键部门，也是我国机械行业发展中亟待突破的领域，尤其是高档数控机床和矿用机械长期以来一直是我国制造领域的薄弱环节，与国外先进水平有明显的差距。

安全知识

一、加工畸形和偏心零件要注意哪些安全事项？

加工畸形和偏心零件，一般采用花盘装卡对工件进行固定。因此首先要注意装卡牢靠。卡爪、压板不要伸出花盘直径以外，最好加装护罩。其次要注意偏心零件的配重。配重要适当。配重的内孔直径与螺杆直径间隙要小。机床旋转速度不要太高，以防旋转时离心力作用将配重外移，与机床导轨相碰，折断螺丝，打伤操作者。

二、机床设备操纵系统应满足哪些安全要求？

1、便于操作，减少来回走动，避免不必要的弯腰、踮脚动作。

2、定位准确可靠，防止稍有震动便产生误动作。

3、机床设备操作件运动方向和被操作部件运动方向要符合规定，并有简易符号标志。

4、安设必要的互锁机构，防止操作件产生不协调动作，以及多人操作时不协调出现的事故。

5、手柄、手轮、按钮的结构和排列位置要符合规定。启动按钮应安设在机壳内或装设防止意外触动的护环。安装在轴杆上的手轮、手柄，在自动进刀时，会随轴转动伤人，因此应安装自动脱出装置。

三、预防切屑对人体伤害的安全措施有哪些？

1、根据被加工材料性质，改变刀具角度或增加断屑装置，选用合适的进给量，将带状切屑断成小段卷状或块状切屑，加以清除。

2、在刀具上安装排屑器，或在机床上安装护罩、档板，控制切屑流向，不致伤人。

3、高速切削生铁、铜、铝材料，除在机床上安装护罩、档板以外，操作者应配备防护眼镜。

4、使用工具及时清除机床上和工作场所的铁屑，防止伤手、脚，切忌用手去扒铁屑。

四、机床设备配置哪四种安全装置其作用是什么？

1、防护装置。用来使操作者和机器设备的转动部分、带电部分及加工过程中产生的有害物加以隔离。如皮带罩、齿轮罩、电气罩、铁屑档板、防护栏杆等。

2、保险装置。用来提高机床设备工作可靠性。当某一零部件发生故障或出现超载时，保险装置动作，迅速停止设备工作或转入空载运行。如行程限位器、摩擦离合器等。

3、联锁装置。用于控制机床设备操作顺序，避免动作不协调而发生事故。如车床丝杆与光杆不能同时动作等，都要安装电气或机械的联锁装置加以控制。

4、信号装置。用来指示机器设备运行情况，或者在机器设备运转失常时，发出颜色、音响等信号，提醒操作者采取紧急措施加以处理。如指示灯、蜂鸣器、电铃等。

五、操作机床要注意哪些安全事项？

1、工作前穿好工作服，扎好袖口，戴好工作帽。严禁戴手套操作。

2、认真检查设备各部分及防护罩、限位块、保险螺钉等安全装置是否完好有效。

3、设备必须牢固有效地接地接零，局部照明灯为36v电压。

4、工作前，在各油孔内加油润滑，空转试车确认无故障方可工作。

5、机床运转时，不准用手检查工件表面光洁度和测量工件尺寸。

6、装卡零部件时，板手要符合要求，不得加套管以增大力矩去拧紧螺母。

7、不准用手缠绕砂布去打磨转动零件。

8、对高速转动的偏心工件或畸形工件要加配重，并作平衡试验，突出部分加护罩。

9、更换齿轮、装卸夹具必须切断电源，停稳后才能进行

10、自动走刀前，调整和紧固行程限位器，并拨出进给手枪。

11、下班时，要将各种走刀手柄放在空档设置，拉下电门，并擦试机床打扫卫生。