机械加工工艺论文范文

机械加工工艺论文范文第1篇

在制造业中，机械制造占据了很大一部分，尤其是当今社会，可以说几乎所有的制造都是机械加工而成的。因此，机械制造业在我国市场占据了主要的地位，机械制造业在国民经济当中为国家供应了装备，它的发展对国民经济的发展有着很大的影响。我国的制造业为国民经济的发展贡献了很大一部分的力量，并且成绩斐然。可以根据机械制造业的几个主要的部分分析一下，以此来看它的发展现状。

1.1基础设施与设备

在机械制造业之中，制造专业的设备与仪器的加工对加工的水平有着重要的作用。可是，事实上我国对很多精密的设备零件并没有自主的知识产权，主要依靠的是进口，这对国内制造业有着极大的限制。对比日本、美国等发达国家，我国在制造技术和加工工艺上有着巨大的差距，正是因为这种机械加工工艺的落后，造成了我国机械加工的效率低下，生产的质量也比较差。

1.2制造加工工艺

当今社会，电子技术和信息技术都由于科技信息的发达而得到了快速的发展。机械制造业也越来越关注科技信息的应用。近几年来，提起中国制造，人们往往把他与假冒伪劣或是质量没保障相联系。产品质量往往是和机械加工工艺相联系的。因此我国应当加大对于新型和高科技技术的加工方法的扩大应用，努力使制造加工水平得到良好的提高。

1.3智能与自动化工艺技术

计算机技术的日益发展，使得制造工业中的自动化的程度得到了充分的提高。发达国家已经基本实现了机械制造工业的自动化与智能化以及集成化产品制造。可是，在我国只有极少数的大型机械加工企业达到了国际的水平，而大部分工厂仍旧是以传统的制造工艺进行生产的。

1.4生产与管理部分

制造工业发达的一些国家对于机械加工的管理都是通过计算机进行远程管理与操控的，相对于我们国家只有极少数的企业应用计算机进行辅的管理之外，剩下的大多数中小型企业依然是处在经验的管理阶段。我国的大部分机械加工企业的管理都是管理水平较低，市场开拓的能力弱，竞争能力低下。

1.5核心技术与开发

自从中国进入世界贸易组织之后，虽然大量对外招商引资，可是在引进先进装备的同时，核心技术却是过不去的一道坎，始终难以把握。根据相关数据说明，对外来技术的依赖性居然高至50%，对于这个比例，发达国家却只有30%以下。国防企业是一定要有自己的核心技术，国防技术的依赖性对于国家的安全性是一个很大的威胁。现在世界格局发生了转变，中国是一个全球性的制造大国。但是因为核心技术的不足以及自主知识产权的缺乏，致使我国的制造加工业处于国际价值链的低端。除去以上分析的几个问题，国家的政治政策与宏观方针，创新能力以及人才的培养方案等等，对我国的机械制造与加工工艺都有着一定的影响。文章从机械加工工艺的流程和优化进行重点分析。

2机械加工工艺的优化研究

为使机械加工更好的适应现代市场的转变，机械加工真要面对一个巨大的改革，而对于机械加工工艺的优化就成了中小型企业的选择。要想要优化加工工艺，需要从以下几点考虑：

2.1了解机械加工工艺发展中出现的问题

对于机械加工工艺中的问题在上文中已有提到，现阶段最主要的问题就是如何提高我们自主创新的能力以及对于核心技术研发的能力和怎样提高我国制造工艺信息化的水平。

2.2优化工艺流程建立在提高效益的基础之上

对引进先进的设施设备注重看待，淘汰掉落后的加工工艺。通过对原材料形状、性能、材质等进行相应的改变与优化，成为更加优良的成品的过程就是加工工艺的优化。新的工艺主要的一点就是要提高生产的效率降低制造的成本。用新进的科技技术，运用新的装备是优化工艺的最有效的路径。对技术人员研发产品过程中的知识产权进行保护，对技术人员的待遇进行合理提高。我国在机械加工上通常是缺少原则的，存在普遍的仿制加工的现象。对于知识产权的维护几近于无，这不仅是损害了发明者的利益，还禁锢了机械制造工艺的发展，大大打击了制造工艺者的创新工艺的积极性。国家应该制定相关政策，打击技术盗用，维护技术人员的利益。

3对于制造工艺成本的优化

主要内容：①对工艺材料进行合理的选择，材料本身的性质，如硬度、性能、可加工性等对于机械制造工艺都有一定的影响；②对于金属材料的切割尽可能减少，这样做不仅节约了时间，同时也减少了原材料的浪费，但是减少的程度与实际加工要进行优化比对，做到综合最佳；③降低加工的难度。因为机械加工工艺的操作与工具的一些限制，有的形状难以加工。因此要尽可能的把难度降到最低，但是还是要做到符合要求。

4结束语

我国的机械加工工艺与发达国家的差距是显而易见的，但是不能够自暴自弃，应该想办法提升能力，提高在机械加工上的竞争能力，为经济水平的提高贡献自己的力量。

机械加工工艺论文范文第2篇

关键词：三维建模；车床刀架转盘；机械加工；设计；优化

随着我国科学技术的不断进步，我国在机械制造行业所取得的成就也越来越多，车床刀架转盘作为普通的车床刀架的核心零件，它具有造价成本高以及图纸设计构成的体系非常复杂，而且对于这种零件的加工精度非常高，需要的工序也很多等特点。加工车床刀架转盘的设备主要是车床，但是使用的大多数还是传统的二维纸质工艺，在生产的加工阶段，操作的工需反复的查阅相关的资料以及车床刀架转盘的图纸，而且对于车床刀架转盘的操作熟练的人员也非常的少，因此做好对加工转盘的工序进行优化设计的工作就很有必要，从而提高企业的经济效益。

1对于车床刀架转盘零件进行三维建模

对于车床刀架转盘的三维立体建模是通过度对各种方法的结合，制作出不同类型的三维物体形状以及真实环境的过程。对于三维数字化工艺的设计是通过以车床刀架转盘的模型为载体，在进行综合的考虑制造资源以及对产品的制造工艺流程的基础上进行定义，用来控制以及实现可视化表达零件的整个制造过程的数字化模型，从车床刀架转盘的特征角度看，所有的产品零件都可以看成是通过一系列的简单特征所以组成。对车床刀架转盘零件的三维建模的过程中，也就是对很多特征进行叠加，或者是相交和切割的过程，三维工艺的建模过程就是对加工特征以及特征之间的关系进行组织的控制过程。通过对车床刀架转盘零件的图纸进行分析，运用相关的转盘三维模型进行具体的绘制工作。通过打开三维模型的软件，新建对话框进入车床刀架转盘建模环境，再插入车床刀架转盘的图纸，进入草图的环境进行相关的绘制工作，在进行回转命令，进行对回转特征的创建工作，再进行相似的方法绘制其他的零件草图，然后进行零件相关的拉伸特征的设置，除了这些之外还要注意对车床刀架转盘零件的细节特征创建。

2对于车床刀架转盘的机械加工工艺规程的设计

2.1对车床刀架转盘加工的要求进行分析

对车床刀架转盘的零件图进行详细的分析，对相关的零件的尺寸精度以及位置精度的要求进行充分的了解，比如零件的表面粗糙度和燕尾导轨面以及对称度等，相关的精度要求非常高，对相关的零件部位的精度要求分析可以看出导轨面是转盘零件最为关键的加工表面。

2.2对车床刀架转盘的零件图的检查

车床刀架转盘的零件图包括主视图和俯视图以及侧视图，通过采用局部剖视或者半剖视的方法，可以对转盘零件结构表达的更加清晰以及对转盘零件的布局更加的合理，注意对转盘的有关尺寸进行标注，注意对相关的形状精度以及位置精度进行详细的标注，而且要保证标注的统一性以及完整性，确保转盘零件符合国家的相关标准规定，通过对转盘零件的各项技术要求的可行性进行确定，保证了转盘零件设计的合理性，从而为转盘零件的组织生产以及机械加工工艺技术做好充分的准备工作。

2.3对转盘零件生产类型的分析

根据相关的公式以及企业的生产条件进行确定车床刀架转盘的年生产量，结合车床刀架转盘质量的分析，以及对加工工作各种零件的生产类型的数量和工艺的特征进行考虑，从而可以确定出车床刀架转盘的生产类型为中批生产。

2.4确定转盘零件机械加工的工艺流程

通过对转盘零件的零件图进行分析可以得出，转盘长度以及宽度等的设计标准，还有转盘高度的设计标准以及燕尾面的粗基准，对各端面根据相关的基准进行加工，再采用一面两孔的定位方式进行加工其他的表面，从而确定出车床刀架转盘的机械加工工艺的设计流程。

2.5确定相关的设计设备

通过对车床刀架转盘的机械加工工艺的方案以及各种方面加工的方法进行分析，结合对车床刀架转盘的最大轮廓尺寸和加工精度的考虑，进行对加工机床的选择，以及对各种刀具和量具以及夹具的选择。

2.6制定零件机械加工工艺的规程

通过对上文的论述结果的分析，进行车床刀架转盘的机械加工工艺各项要求的制定，制定的车床刀架转盘零件的机械加工工艺的规程是企业组织车床刀架转盘进行生产工作的标准，是整个车床刀架转盘机械加工工艺规程优化设计工作的重要环节之一。

3结束语

车床刀架转盘的三维工艺项目能够大大降低企业的成本，从而增加企业的经济效益。企业的精益化生产才符合现阶段时代的发展，才能够紧紧跟随智能化制造的步伐。在对车床刀架转盘的机械加工工艺规程的优化设计过程中，要做好对于零件的分析以及研究工作，通过对车床刀架转盘零件的机械加工工艺进行优化设计，制定好相关的零件机械加工工艺规程，才能缩短零件的生产周期，从而降低制造的成本以及提高了零件的精密度，对提高企业的劳动生产率以及降低劳动的强度都有着重要的作用。

作者:张克盛 单位:甘肃畜牧工程职业技术学院

参考文献：

[1]熊朝山.车床刀架转盘三维建模及加工工艺规程设计[J].2014（5）：67-68.

机械加工工艺论文范文第3篇

机械加工工艺指的是根据参考的工艺流程来准确操作，然后用特定的方法将生产初产品的几何形状、尺寸大小以及相对位置进行不同程度的改变，进而得到机械半成品。我们经常说的工艺流程也就是指的是工艺过程，该过程与产品的数量、员工的素质以及设备的条件等有很大的关联。在整个的机械加工过程中包含很多内容，即毛坯制造、原材料的保存以及热处理零件等等。实施工艺过程需要按照规定的工序来操作。生产类型主要有三种类型，即大量生产、单件生产和批量生产。机械加工工艺的生产水平对于机械零件的加工的任何一个过程都很非常大的影响。如果机械加工的工艺水平没有达到对应标准，生产出来的机械零件的精度就会很低。因此，在进行机械加工时经常有多种因素对机械零件质量产生影响，比如几何体的精确度、受外力的变形情况以及热变形等等。

2机械加工工艺对加工精度影响的因素

机械加工工艺整体来讲是一个非常复杂的过程，涉及到的工艺条件有很多，进而造成影响加工精度的因素很多。如机械机床本身在几何精度上存在误差，加工的方法存在的偏差，工艺过程使用的磨制道具存在磨损误差等。下面分析机械加工工艺对加工精度影响主要因素。

2.1几何精度造成误差几何精度误差对加工精度有非常大的影响，在几何精度中机床本身的误差是最重要的误差因素，因此几何精度对于整个的加工过程有较大的影响。这其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由机床进行控制的，而且能够制造出各式各样的工程零件。若是机床自身在制造工艺上存在问题，很容易引起主轴发生偏差，进而引起零件的尺寸或者是性质出现很大的问题，造成零件的精度降低。若是由于制造工艺差的原因，很容易引起导轨误差的现象。机床的许多移动部件其位置主要是由导轨控制的，若是导轨出了问题，加工工艺就会出现严重的问题。

2.2受外力发生变形外力对于机械加工的影响主要包括两个方面的内容。即工艺系统受到的外力影响以及其他多余应力的影响。其中工艺系统受到的外力影响是主要因素，工艺系统主要包括工件、机床以及夹具等，在切削加工工艺时，会受到切削、夹紧力和重力三方面的影响，能够使其产生一定程度上的变形，进而会使在静态位置上的刀具或者是工件的几何形态发生变化，同时刀具的形态也会产生一定的改变，这样一来就会产生一定的误差范围。若是真的遇到上述的情况，采取的可行的办法是尽量减轻整个系统的受力程度，进而来有效地减小误差。进行实际操作时主要有两种对应方法，其一是工艺系统强度的加强，进而能够有效的抵抗外来压力的损坏；其二是尽量减小系统的负荷，以避免变形现象的发生。根据木桶效应，需要考虑的是系统最脆弱部件的承受力度，进而能够有效的防止变形的发生以及误差的产生。另外一方面就是多余应力的影响方面，多余的应力也能够使工艺系统产生很大的变形，而这一变形主要是由于加工切削和热处理等，在不受外力的情况下也能使系统发生变形。这就需要对加工工艺进行深层次的受力分析，要尽可能的使受力变形的程度降到最低限度，进而保证工艺的加工精度。尤其是在实际操作中，操作人员负责的是提高系统的刚度，进而减少载荷，才能有效的提高加工精度以及生产效率。

2.3加工过程中热变形第一，加工过程产生的热量。在机械零件的加工过程中，会产生很大的热量，然而产生的各种形式的热量都会对零件的加工过程产生或多或少的影响，进而影响工艺的加工精度。由于不同的热量会引起热变形并使刀具和机件之间的关系发生变化，甚至受到严重的破坏，进而导致零件的加工精度下降，使加工系统产生严重的误差。第二，刀具产生热变形。不仅在整个的加工过程中会产生很多的热量，还会对精度有很大的影响，因此，刀具的热变形也会影响零件的加精度。特别是在初级阶段进行切削的时候，这一变形会很快发生，但后来会越来越慢，经过一段时间以后就会趋于平缓。第三，机床发生热变形。机床的热变形对于精度也会产生很严重的影响。特别是在机床的工作过程中，由于受到内外热源的影响，系统的各部分温度会逐渐地升高。但是，各部件受到的热源不同，并且分布不均匀，而且机床的结构较复杂。所以，机床不同部件的温升不同，有时同一部件的不同位置处的温升也有不同，进而就会形成不均匀的温度场，造成机床各部件之间的相对位置发生很大的变化，进而破坏了机床的几何精度，产生了严重的加工误差。另外，不同类别的机床的热源也有很大的不同。另外，车床类机床的主要热源有主轴箱，包括轴承、齿轮和离合器等，由于摩擦作用会使主轴箱以及床身的温度有所上升，进而造成了机床的主轴抬高或者发生倾斜。大型机床温度的变化也会产生很大的影响，温差的影响也是很显著的。因此减少误差是关键，主要的方法有以下几种。其一，将热源与部件之间隔开。如可以将热源与主机分别放置，另外，也可以通过一定的作用来减少摩擦的发热。其二，要加快机床系统的热平衡速度，进而能够更好的掌握系统加工精度。其三，可以采用科学、合理的机床部件结构进行装配基准。其四，可以强制使其变冷的效果。

3结束语

近年来，随着我国经济的飞速增长，同时科学技术的水平也在不断的提高，在这一大的时代背景下，机械加工工艺系统水平也有了很大程度的提升。然而，从目前的机械加工工艺水平来看还有很大的进步空间。所以，有关的部门以及工作人员需要不断的进行探索和研究，进而使机械加工工艺水平有更大层次的提高。只有这样，在机械零件的加工精度上才能有很大的提高。所以总体来说，提升机械加工工艺水平是需要长期不断探索的，应不断提高加工工艺，尽量避免各种干扰工件质量的因素。

机械加工工艺论文范文第4篇

1.1工艺系统的几何精度对加工精度的影响工艺系统主要包括机床、工件、刀具和夹具等。工艺系统的几何精度会影响到零件的加工精度。首先是机床的影响，由于机床自身制造时会存在误差，加工出来的零件的形状以及位置精度便会不足。然后是刀具的影响，因为刀具加工时直接与工件接触，时间长了，刀具的磨损便会十分严重。还有是夹具的影响，在零件加工过程中，需要将零件进行固定后才能进行加工，这时就需要使用夹具。夹具的误差主要有以下几个方面：一是夹具本身的制造误差，二是使用过程当中产生的定位误差和安装误差，三是长期使用后的磨损误差。刀具出厂时由于制造工艺的问题自身也可能存在一定的误差，但是这种误差可以通过机床的调整而进行调节。因此对于加工零件来说没有直接的影响。在整个系统当中，为了将零件进行有效的固定，使其保持和刀具之间一定的位置，这就需要使用夹具，夹具的误差主要包括出厂时的制造误差以及在使用过程中产生定位误差以及安装位置不准确造成的误差。

1.2工艺系统的热变形对加工精度的影响

1.2.1工件热变形对精度的影响一般来说工件热变形在精加工中影响比较严重，特别是长度长、而精度要求高的零件。为减少这些误差可以采取的措施：在切削时使用充分的切削液减少表面升温。也可采取误差补偿法：在装夹工件时使工件表面产生微量的夹紧变形，以此来减少切削时工件单面受热而拱起的误差，或降低切削用量以减少切削热和摩擦热，也可以采用粗加工后停机以待热量散发后再进行精加工。2.2.2刀具热变形对加工精度的影响主要由切削热引起的。连续切削时，刀具的热变形在切削初始阶段增加很快，随后变得较缓慢，经过不长时间后便趋于平衡状态。为减少热变形应合理选择切削用量和刀具的几何参数，并给予充分的冷却。

1.2.3机床热变形对精度的影响机床在工作过程中，受到内外热源的影响，各部分温度将逐渐升高。由于各部件的热源不同，分布不均匀，以及机床结构的复杂性，因此各部件的温升不同，而且同一部件不同位置发生变化，破坏了机床原有的几何精度而造成加工误差。对机床热变形我们可以从以下几个方面进行解决：一是减少产热，从此角度出发可以隔离热源或者改善热源降低产热；二是增加散热，从此角度出发，可以采取合适的冷却方法，充分吸收加工过程中散发的热量；三是控制环境温度恒定，或者使机床加速达到热平衡的状态，从而减少机床热变形对加工精度的影响。

1.3工艺系统的受力变形对加工精度的影响工艺系统在进行高强度的加工过程中会受到各种力的作用，在长期的受力状态下，工艺系统会发生轻微的变形。工艺系统的刀具等部件的相对位置是在设备静止的情况进行调整的，而随着工艺系统受力变形，这就会导致刀具等部件的相对位置发生变化，使得切削过程当中刀具的运动轨迹也出现相应的改变，从而导致加工精度下降。针对这种原因引起的加工误差，可以通过降低整个系统的受力来完成。早实际的操作过程当中可以采取以下几种方式：第一，增强整个工艺系统的刚度，从而有效地提升对外力作用的抵抗。第二，降低工艺系统的载荷，从而防止出现变形。

2机械加工工艺对加工精度的应用办法

2.1解决加工精度内在因素的办法可采取一定的补偿技术来对，设备出厂本身所带的误差、使用中的因磨损产生的误差进行控制，来确保构件误差在实践中，能达到其可接受的范围之内。正常来看，在高精度的机床设备系统中，其会配置有相应的误差补偿控制构件，使用单位以及工作人员能够根据加工需求对其做一定的矫正。可采用：（1）一些专业的矫正软件，来专门用作机床各构件磨损的技术矫正，一般的普通机床而言，其磨损校正只有通过参考校正尺数据、手动操作设置补偿螺母来实现系统及构件的误差补偿；（2）在实际的生产实践中，可输入相应的补偿数据，再由软件自行运行，便可实现参数的修改；（3）采用软件编程，例如：CAD、CAPP、CAM、DNC、EDM、PDM、MES、MPM等PLM软件产品。选择【加工】―【其它加工】―【铣螺纹加工】命令，一般包括：粗加工第一刀、粗加工第二刀、粗加工第三刀、粗加工第四刀、精加工、程序结束、宏程序名、起始高度、终止深度、螺距、循环等11的步骤，并根据所加工的螺纹填写好加工参数。

2.2解决加工精度外在因素的办法可通过调整工艺加工系统的受力，来对被加工零件精度进行把控，从而使整个系统的受力均衡。具体的做法主要有：（1）改造工艺系统本身相对薄弱的构件及部件进行改造，来提升工艺系统本身的刚度，提高系统对外部受力的抵抗性能，切实防止加工系统因受力而发生形变，导致加工误差。（2）可通过缩短整个工艺系统的载荷量，减少系统外力的大小，从根本上实现设备的变形预防。（3）机械加工工艺系统在运行中会产生导致系统发生形变的热应力、切削应力。因此，为减少热应力，一定要对热加工的零件进行退火处理，严格避免粗加工所产生的额外应力，确保工作零误差。

3结语

为尽快提高我国机械加工技术水平、增强竞争力，我们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和信息技术进而有效提高产品加工精度。虽然我国的科学技术在飞速发展，加工工艺技术也在不断的提高，为了使加工精度保持允许的误差范围内，这就要求相关工作人员不断的试验、仔细的分析研究，提高加工工艺技术水平，提高加工精度。

机械加工工艺论文范文第5篇

水射流切割是利用高压、高速液流对工件的冲击作用去除材料来实现对工件的切割。高压水射流切割技术是以水作为携带能量的载体。用高速水射流对各类材料进行切断加工的一种方法。工作时,首先通过增压器将水压升到300~1 000MPa ( 动能转变为压力能),然后使高压水通过直径为0.1~0.6 mm的喷嘴,以2~3倍声速喷出(压力能转变为动能)。当水射流冲击被切割材料时,如果压力超过材料的破坏强度,即可切断材料。喷嘴常用人造宝石、陶瓷、碳化钨等耐磨材料制作。

该加工方法分为两类:一类是以水作为能量载体,也叫纯水射流切割。它的结构较简单,喷嘴磨损慢,但切割能力较低,适于切割软材料;另一类是以水和磨料(磨料约占90%)的混合液作为能量载体,也叫磨料射流切割,由于射流加入磨料,大大提高切割功效,即在相同切割速度下,磨料射流切割的压力可以大大降低,并极大地拓宽了切割范围,但喷嘴磨损快,且结构较复杂,适于切割硬材料。磨料射流切割根据磨料加入的方法又分成前混和后混两种。前混磨料射流切割是在水射流形成前,使水、磨料均匀混合,之后在高压下水和磨料从喷嘴中高速喷出,磨料和水流具有相同的压力和速度,但实现有一定难度。后混磨料射流切割磨料,80~150(压缩空气和泵)水射流切割加工工艺与传统的火焰切割及等离子弧切割工艺相比,具有以下优点:

1.切割精度高

使用超高压水切割可提供良好的切边品质,所加工物料无裂缝,无毛边,无浮渣,且切口小,切口平整,不产生热效应、加工硬化和应力,切缝可以达到很高的精度。

2.切割范围广

超高压水切割工艺适应性强,切割范围广,既可以切割花岗岩、玻璃、钢材及钛合金等硬质材料,又可切割布料、纸板、皮革等软材料及易变形材料等。

3.切割效率高

水射流切割加工工艺切割的速度快,生产效率高。

4.高度弹性化

从简单到复杂的图形不仅切割速度快而且切割容易。它除可切割直线、斜线、圆弧线外,还可切割地图、各种复杂图形等。

5.操作简单

水射流切割加工不仅操作方式简单,而且程序的编辑也很容易,具有“可切割任何设计或是创意之图

形”的可用性。

6.成本低

水射流切割加工工艺以水为介质,并且零配件的使用寿命很长,这样就可减少停机的时间并降低成本。

7.安全性

水射流切割加工时不会产生灰尘及有毒气体,可提供一个清洁及安全的操作环境,并提供全面的安全设施。

综上所述,与传统的切割工艺相比,水射流切割更具有切缝窄、切口光滑平整、无热变形、无边缝毛刺、切割速度快、效率高、无污染、操作安全方便和成本低等特点。

三、发展现状

1968 年,美国密执安大学教授诺曼·弗兰兹博士首次获得水射流切割技术专利。1971 年,利用该技术对做家具的硬木进行射流切割获得成功,引起了国际关注。80 年代,美国又率先把水磨料射流(AWJ)切割技术推进到了实用阶段,使切割对象更为广泛。高压水射流切割不仅可以切割各类金属或非金属、塑性或脆性硬材料,而且是冷切割工艺,因此材料的物理、机械性能及材质的晶间组织结构不会遭到破坏, 且免除了后序加工。尤其对特种材料, 如钛合金、碳纤维材料等, 其切割效果更无法比拟。目前,已有3 000多套水射流切割设备在数十个国家的几十个行业中应用,可切割500 余种材料,其设备年增长率超过20%。

,水射流发展迅速,、日本国际水射流学会(WJTA)WJTA还组织编写了等书, 使得目前从40德国、瑞士、英国、法国、加拿大、澳大利亚、印度、韩国、新加坡等。

我国的水射流技术起步并不晚,始于50 年代,但主要局限于矿业运用与开发,压力为中高压水平, 直到80 年代才开始引进超高压水射流设备, 仿制与研究相结合, 用于加工航空复合材料及钦板等, 与此同时国内船舶系统也研制开发中高压系统用于清洗、除锈等舰船的修配工作。80年代后期和90年代初国内自行研制成功了超高压水切割系统设备, 并具有自己的特色和优点, 但是在推广应用及进一步改进提高上工作还做得不够, 未能形成美国式的一条龙服务的良性循环。我国目前已有许多单位研制开发过(出)产品及正在研制开发与应用水射流切割技术与设备。

国内的水射流学术活动也较多, 已举办过三届全国喷射技术会议、八届水射流技术讨论会, 而且几乎每届的相关国际会议都有中国学者参加。我国众多学者为水射流技术做了大量工作, 并取得了许多较高水平的成果。在高压水射流切割设备方面, 我国也具备设计与制造实力。某些国产设备的指标已达国际先进水平。我国目前水射流切割技术应用还不很广泛, 并未引起应有的足够重视, 还没有一家汽车厂采用, 这不能不说是一种缺陷, 这也正是其推广与提高的障碍。

水射流切割技术发展趋势可以概括为以下几个方面:

1.主机设计日趋完善。如主机的超高压、大功率化。目前水射流的压力已超过500MPa。主机的超高压、大功率化等研究与开发十分活跃。设计工作压力更高

的、更加稳定的高压系统是当前研究热点之一。如国外的高压部分设计有2个高压发生器。其中一个高压发生器工作,另一个高压发生器备用。2个高压发生器交替工作,可以保证机床连续工作;其完善的自动诊断及保护功能使其运行更安全、维护更加简单方便;机床定位精度高,其直线定位精度为0.1076mm,重复定位精度为0.1050mm;设计了自动调高系统,能够在切割过程中自动调整切割头与工件之间的距离以保证优良的切割品质和防止砂管被撞断;此外如发展为加装多个切割刀头形式,即用一台高压系统,同时带动3- 4个喷嘴同时进行切割;加砂切割头带自动输砂装置;采用高度及碰撞感应器;增加自动化除砂系统等。

2.切割工艺参数不断优化,进一步提高效率,减少磨料消耗和降低能耗,如最佳的磨料量使用可节省成本。储备了工件材料数据库,用户可根据工件材料种类、厚度和加工要求自动变换加工参数,操作者可自行扩展数据库。

3.控制系统追求智能化、数控化控制。要进一步完善专用的水切割数控系统的功能,发展智能化控制,使工艺参数能在加工过程中自适应调整。尤其是实现从一般的两轴控制系统发展为五轴的、用于3D轮廓切割的控制系统。采用PC控制的简便的编程系统,带图形显示界面。切割路径模拟演示,用以检查切割过程,计算切割路径长度、切割时间,核算加工成本。

4.进一步扩大超高压水射流切割加工的应用范围。5个控制轴可以切割立体的轮廓并可以进一步扩展应用范围。由二维的切割和去毛刺加工发展至孔加工和三维型面的加工。高压水管以螺旋35.提高设备的可由于2-3目前高压泵和阀体的寿命可达,个指标。故如何通过提高材料的性能,采取一系列防磨损措施,进而延长易损件的寿命,降低水切割加工成本,是今后的研究重点之一。

机械加工工艺论文范文第6篇

关键词：机械加工；精度；误差

所谓加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸，几何形状和相互位置）与理想零件几何参数相符合的程度，他们之间的偏离程度则为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低，加工精度包括如下三个方面：（1）尺寸精度：限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围；（2）几何形状精度：限制加工表面的宏观几何形状误差，如：圆度，圆柱度，平面度，直线度等；（3）相互位置精度：限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如：平行度，垂直度，同轴度，位置度等。在机械加工中，误差是不可避免的，但误差必须在允许的范围内。通过误差分析，掌握其变化的基本规律，从而采取相应的措施减少加工误差，提高加工精度。

一、机械加工产生误差主要原因

1.1机床的几何误差

加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。（1）主轴回转误差，机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。（2）导轨误差，导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。（3）传动链误差，传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

1.2刀具的几何误差

刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具，其制造误差对工件加工精度无直接影响。夹具的几何误差:夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。

1.3定位误差

一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

1.4工艺系统受力变形产生的误差

一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。三是机床部件刚度。机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。

1.5工艺系统受热变形引起的误差

工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。

1.6调整误差

在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。

二、提高加工精度的途径

保证和提高加工精度的方法，大致可概括为以下几种：减小原始误差法、补偿原始误差法、转移原始误差法、均分原始误差法、均化原始误差法、“就地加工”法。

2.1减少原始误差

这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后，设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削，现在采用了大走刀反向车削法，基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖，则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。

2.2补偿原始误差

误差补偿法，是人为地造出一种新的误差，去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值，反之，取负值，并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也是尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

2.3转移原始误差

误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时，常常不是一味提高机床精度，而是从工艺上或夹具上想办法，创造条件，使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度，不是靠机床主轴的回转精度来保证，而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后，机床主轴的原始误差就被转移掉了。

2.4均分原始误差

在加工中，由于毛坯或上道工序误差（以下统称“原始误差”）的存在，往往造成本工序的加工误差，或者由于工件材料性能改变，或者上道工序的工艺改变，引起原始误差发生较大的变化，这种原始误差的变化，对本工序的影响主要有两种情况：误差复映，引起本工序误差;定位误差扩大，引起本工序误差。

解决这个问题，最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n组，每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n，然后按各组分别调整加工。

2.5均化原始误差

对配合精度要求很高的轴和孔，常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度，但它能在和工件作相对运动过程中对工件进行微量切削，高点逐渐被磨掉最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程，就是误差不断减少的过程。这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较，相互检查从对比中找出差异，然后进行相互修正或互为基准加工，使工件被加工表面的误差不断缩小和均。在生产中，许多精密基准件都是利用误差均化法加工出来的。

2.6就地加工法

在加工和装配中有些精度问题，牵涉到零件或部件间的相互关系，相当复杂，如果一味地提高零、部件本身精度，有时不仅困难，甚至不可能，若采用就地加工法的方法，就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。

结束语

机械加工工艺论文范文第7篇

关键词：机械加工；工艺规划；制造技术；应用

在机械加工中，为了做出符合要求的成品或零部件，常常形成许多废料，不仅消耗了大量的资源与能量，还产生了噪声污染。所以，在可持续发展成为时代主题的现在，绿色制造势在必行。对于当前这个领域的现状以及国内外的绿色制造研究需求，文章介绍了面向机械加工工艺制造技术的研究问题，明确了绿色制造的应用前景和研究意义。

1 机械加工工艺规划制造技术概述

因为在企业加工生产零件的过程中，要符合低耗高产清洁安全的基本要求，所以生产的工艺过程必须遵守制造工艺学的制作方法与原理。并且要在实际生产中，结合具体的生产条件来确定生产的实际方案，在此过程中不能依靠经验主义盲目的进行判断。由此确定的工艺文件包含两种格式，工序卡片和工艺过程卡片。而工艺文件则是描述和规定零件、机械产品制造工艺过程的有关文件。在新产品投产前，机械加工工艺规程为其现场生产提供了依据。主要包含两个方面的内容：拟定各道工序和工艺路线的详细操作。给机械加工过程、新建改建以及扩建车间提供主要的技术文件。

2 绿色制造技术体系结构概述

绿色制造技术会影响到产品生产的整个生命周期，有时还可能会是多生命周期。产品的生命周期，包括选择材料、设计产品、加工制造、对产品的包装装配以及产品的使用和管理回收再制造等。绿色制造则要考虑这全部的生命周期，特别是要考虑环境和资源消耗的影响，也要兼顾效益与技术因素，使企业的经济效益与外在社会效益达到最优化。

绿色制造的关键在于“4R”，即在产品整个生命周期过程中怎么实现重用（Reuse）、减量化（Reduce）、再制造（Remanufacturing）以及再生循环（Recycle）。面向机械加工的制造体系主要包括三项具体内容，两大制造目标，还有两个层次过程的控制。旨在给人们提供机械加工与绿色制造的全面视图与模型，实现外在社会效益与经济效益的统一协调和优化，最大可能的降低资源消耗、优化配置，让资源利用率达到最高，对环境的影响降到最低。

3 绿色制造在机械加工制造体系的应用

绿色制造关系到机械加工制造体系的多个方面。大体可以分成三个部分，应用到的技术包括污染预防技术、面向环境设计技术等。这些技术的研究方面主要是基于产品的生命周期、产品技术以及生产过程技术。根据对面向机械加工工艺规划的研究，建立起以时间、成本、质量、资源、环境为参量的具有绿色制造特性的机械加工工艺体系。可把生产过程中的问题初步分化成三类：资源能耗类，即根据资源的使用，细化成能量消耗和原材料消耗的极小化问题；环境排放类，即废气废液废渣等各种废品极小化，以及电辐射、噪声排放的极小化问题；面向环境影响及资源整体决策类，即在实施过程中发生的决策性问题，例如，机床的选择、切削液的选择、夹具刀具的选择决策等。机械加工制造问题系统则是在上述问题的细化下形成的。

4 优化绿色制造工艺过程规划

优化参数，在过程规划中，工艺参数是其中的关键技术。要实现能源与物料的最低化，就必须对零件加工的工艺参数进行优化。通常来说，参数优化主要是针对制造工艺的采用过程，让加工过程可以更好的进行。在加工过程中，影响能量消耗、加工质量、环境污染的因素有很多，例如，刀具的种类，切削液的类型等等，优化参数则是选择最适的加工工具。优化制造工艺路线，工艺路线的确定，是制造工艺过程中最难最重要的环节，在提高产品质量、较少成本、节约资源方面都有重要作用。优化工艺路线，是在明确传统工艺方法的基础上，根据对环保、资源利用以及成本的充分分析，做出最有利实用的加工路线。优化节能型机床工件，对于当前已拥有的设备资源进行优化配置，利用不同型号规格机床的不同作用，优化机床与工件的组合方式，实现多机床多工件的同时加工，在安排调度过程中，注意考虑不同组合方式对环境以及资源消耗的影响，实现总体能量消耗的最低化。

5 国内外绿色加工工艺规划技术的发展现状

从本质上来说，绿色加工工艺是一种决策问题，属于绿色制造的一部分。是以传统工艺为基础，结合了包括控制技术、材料应用技术、表面技术等多种新科技在内的现代工艺规划。环境影响与资源消耗是绿色工艺规划考虑的主要问题，通过对加工制造方案、规划设计过程进行优化选择，制定绿色环保的实施方案，并以此来提高原材料的利用率，降低能源与物料的消耗，减少废气污染物的产生。

其中，产品加工过程中的废物流和由其带来的环境问题受到了国际各方面的高度重视。在国外，由加利福尼亚大学在内的几所高校设立了有关此方面的研究课题，并制订了各研究阶段的目标。此课题着眼于机床系统，通过控制机床系统的各项参数，分析数据，量化输出参数，总结获得的实验结果。还研究了与此相关的机床加工切屑形态学、动力机理以及加工系统的废物流特性等。为了支持课题的研究，美国有关部门还设立了专门的部门以管理环境意识制造专题。

在国内，一些高校与科研机构也跟进形势，对绿色制造的工艺规划问题进行了初步的探索。例如，重庆大学在研究绿色制造工艺规划方法以及实用技术的课题中，通过对压力加工，铸造焊接，特种加工等工艺类型的大量实验与分析，初步建立起数据知识库的原型系统。近年来，随着大量有关论文杂志的发表或出版，研究体系也逐步完善。

6 结束语

在面向机械加工工艺规划制造技术的系统研究中，绿色制造工艺规划的优化设置起了决定性的作用，根据加工工艺具体要求，细化各个方面的问题，建立起面向机械加工丁艺规划制造研究的结构体系。综合设计问题、制造问题、资源问题、环境问题考虑绿色制造加工工艺。在资源利用、时间成本、质量的方面，对机械加工制造构建起评价体系，全面细致的对机械加工工艺进行评价。

参考文献

[1]刘中新.探究面向机械加工工艺规划制造技术研究[J].中国信息化，2012，10（24）：6-7.

机械加工工艺论文范文第8篇

关键词：连杆；机械加工；工艺分析

1.前言

连杆作为汽车、船舶等发动机中的主要传动机构，其作用是将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。连杆在工作过程中会受到气体压力和惯性力的影响，使得连杆要具有较好的强度和刚度，其加工精度的高低对发动机的性能有着直接的影响，而加工工艺选择是否合理决定着加工精度的高低，除需要选用精密的加工设备外，还需要一些必备的夹具、测量工具及辅助工具等工艺设备，这样有助于改善连杆加工条件，提高生产效率。

2.连杆结构特点及材料选择

连杆是汽 车、船舶等发动机中的重要传动部件，其作用是将活塞承受的压力传给曲轴。通常，连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓以及连杆轴瓦等零件组成，连杆小头、连杆大头以及杆身构成连杆体和连杆盖。杆身通常做成工字型或H型截面形状，这样有助于连杆在运行中承受急剧变化的动载荷。连，杆小头用于安装活塞销，连杆大头与曲轴连杆的轴颈相连，且为分开式，一部分与杆身联为一体，另一部分为连杆盖，两部分由连接螺栓固定为一体。

连杆既是传力件，又为运动件，在工作中会受到巨大的冲击力与惯性力的作用，因此，所选的连杆材料应具有较高的刚度、强度及抗疲劳性能，同时，在满足工作要求的前提下，连杆质量尽可能的轻，有助于减小惯性力。一般选用45钢、40Cr、40MnBH等调质钢。

3.连杆总成技术要求

连杆总成需要进行机械加工的表面主要为：连杆大小头孔及其表面，连杆体和连杆盖的结合面以及连杆的螺栓孔等，其主要技术要求如下所示。

3.1.连杆大小头孔的技术要求。连杆大头孔与轴瓦、曲轴，连杆小头孔与活塞销配合装配，大、小头孔的公差等级分别为IT6和IT8，圆柱度公差分别为0.012mm和0.0025mm。连杆大、小孔轴线在连杆轴线方向上的平行度要求小于等于0.04mm。大头孔端面对其中心轴线的垂直度要求为小于等于0.08mm，大、小头孔端面的公差等级分比为IT9和IT12。

3.2.螺栓孔的技术要求。连杆在工作中受到的动载荷会传送到连杆螺栓上，因此对螺栓孔及其端面提出更高的技术要求：连杆螺栓孔的公差等级为IT8，表面粗糙度Ra≤6.3μm。

3.3.连杆体和连杆盖结合面的技术要求。连杆受到的动载荷会导致连杆体与连杆盖的结合面发生倾斜，连杆轴颈与轴瓦产生磨损，保证连杆体与连杆盖结合面的平行度公差小于等于0.025mm。

4.连杆机械加工工艺特点

连杆因外形复杂、刚度差、易变形等特点难于进行定位和装夹，使得连杆零件在机械加工工艺中具备如下特点。

4.1.大批量的连杆零件，为缩短生产周期，需选用生产效率相对较高的机床进行加工。

4.2.连杆零件的工作面具有较高的尺寸精度、位置精度以及表面粗糙度要求，需选用高精度的数控机床进行加工和工装。

4.3.相同批次连杆零件的质量差要有严格的范围，必要时需进行称重、去重。

4.4.连杆零件机械加工工艺中应有探伤和去除飞边、毛刺工序。

5.东风6BTA型发动机连杆总成机械加工分析

5.1.连杆总成加工设备

结合连杆总成的外形特点以及精度要求，选用经济合理的加工设备。连杆总成大小孔要求很高的加工精度，半精镗、精镗加工时选用德国EX-CELL-O公司的镗床设备，选用转台式立式拉床加工连杆外部端面，选用T70金刚镗床粗加工连杆大小孔，切断面则选用双面卧式组合铣床加工。

5.2.连杆总成加工工艺特点

5.2.1.连杆体与连杆盖的厚度不同，有助于提高连杆加工的工艺性能。连杆端面的精磨可在螺栓孔加工之前进行。加工精度能确保螺栓孔及轴瓦对端面的位置精度的要求。

5.2.2.东风6BTA型发动机连杆小头端面的特殊楔形结构，提高了承压的面积，从而增大了活塞的强度和刚度。

5.3.连杆总成定位与夹紧

5.3.1.粗加工基准定位选用连杆的基准端面、连杆大、小头毛坯外圆进行定位，该定位有助于确保大、小头孔及连杆盖端面均匀的加工余量，从而确保了连杆总成位置、形状要求。

5.3.2.精加工基准定位选用连杆端面、小头顶面以及大、小头的侧面进行定位。连杆盖的定位选用盖的端面、螺栓的座面及侧面进行加工定位。该装夹定位可靠，变形小，从而保证了连杆的加工精度。

5.4.连杆总成加工工艺流程

连杆总成的机械加工工艺流程为：磨削模锻两端面切端盖镗小头孔拉小头孔拉连杆大头侧面、结合面拉螺栓底面拉连杆盖侧面粗镗杆身下半圆、上半圆探伤精磨杆身端面精镗螺栓孔去连杆盖毛刺粗镗大头孔半精镗、精镗大头孔清洗、编组管理称重检查包装、下箱。

6.连杆机械加工工艺设计中需注意的问题

6.1.合理安排连杆加工工序

连杆为细长杆件，刚度差，加工中易产生变形；连杆为模锻件，大、小头孔较大的加工余量，使得镗孔时会产生较大残余应力，因此，连杆机械加工时，应分开各主要表面的粗、精加工序。

6.2.合理进行定位

为满足对称度的要求，利用连杆杆身的对称面进行定位，双面铣削连杆可以抵消一部分切削力。为确保定位可靠，以大、小头孔端面，两孔侧面进行定位；采用小头孔进行定位有助于调整两空的中心距。

6.3.合理选择切削用量

粗加工无需保证较高的加工精度和表面粗糙度要求，应确保较高的切削用量和切削深度，尽可能提高金属的切除率。精加工要确保较高的加工精度和表面粗糙度要求，切削时需采用均匀的较小的加工余量，以保证加工的质量。

7.结论

连杆的机械加工除选用先进的加工设备外，其机械加工工艺的设计尤为重要，选择合理的加工工艺路线以及装夹定位夹具有效的保证了连杆的尺寸、形状以及位置精度的要求，提高了连杆的质量水平， 从而提高了产品的合格率。

参考文献：

[1] 冯日德. 6170柴油机连杆、机体加工中几个难点问题的工艺性研究.天津大学硕士学位论文.2003

[2] 张海军.连杆加工工艺设计.新技术新工艺.2009

[3] 王先逵.机械制造工艺学（第2版）机械工业出版社.2011.

[4] 李虹.493Q型柴油机连杆总成机械加工工艺.汽车工艺与材料.2001

[5] 王青云.连杆零件机械加工工艺及专用夹具设计.湖南农机.2012

机械加工工艺论文范文第9篇

【关键词】机械加工 热处理 措施

中图分类号：F407文献标识码： A

前言

机械加工和热处理是机械制造业中的关键工艺环节,同时也是改善零件加工质量、提高生产效率的重要手段。随着各类机械装备性能的提高,制造出符合设计要求、用户满意、具有较高几何精度、性能可靠的产品是机械制造企业的目标。在制造高精度、高性能产品的背后必须有高的工艺制造水平和能力来保证。

一、重视预先热处理

为保证零件的切削性能,加工精度和减少变形,提高零件的内在质量和表面尺寸稳定,预先热处理是极重要的一环。各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。亚共析钢经正火得到片状珠光体组织;过共析钢退火得到粒状珠光体组织。此时,它们的晶粒细小,均匀的组织,不仅改善了切削性能,提高了机械加工精度,而且为最终实现热处理(淬火+回火),保证获得良好的组织和性能做好准备。对于高合金钢中的过共析钢及莱氏体钢,预先热处理退火十分重要,我们在分析模具、齿轮、轧辊等零件淬火后开裂,其原因,除了最终热处理的问题外,预热处理及锻造欠妥也是主要因素。机械加工技术人员对零件的整个过程中内在质量的情况,要做到心中有数。

二、热处理工艺在机加工工艺中的合理安排

对于有效厚度超过30mm的调质件,调质工序安排在中间最理想,由于坯件先进行粗加工毛坯的氧化脱碳层被切除,工件表面光洁,保证淬火后有足够高而且均匀的硬度,不易产生软点,软块,综合机械性能比毛坯调质的高,尤其对于淬透性较差的钢,这样安排可保留较厚的脱碳层。另外,对于零件最终必须要有尖角及过渡骤变处,可采用先粗加工成圆角,留余量后进行中间调质,最后再精加工成型。中间调质的零件,单面所留得加工余量视零件的大小和形状而定,一般留1.5-2mm即可。一般零件热处理后不需校准。细长件和扁平件变形较大,可用压力机校准或回火时采用定型夹具校准。对于必须最终热处理或仅留磨削余量的高硬度零件可通过摸索、掌握热处理的变形规律,采用改变热处理前的公差方法(收紧或移位),来保证热处理后零件精度达到图纸要求。由于零件内部的应力分布比较复杂,零件的几何形状也各不相同,热处理后应力重新分布,特别是在淬火时产生较大的组织应力和热应力,因此变形规律是很复杂的,但对于成批生产的零件,冷热加工工艺都确定后,变形规律还是可以掌握的。另外,在机加工工序中穿插1-2道消除应力的回火,对减少最终热处理的变形,效果也很显著。工程技术人员在制定机械加工工艺和热处理工艺时,应通过对零件材料的选择、工艺参数的设计、实际加工效果及经济性建立工艺档案,并在此基础上,不断完善、提高,使机加工和热处理的工艺路线安排的更为合理。目前,微机已广泛应用于机械设计、加工和热处理生产过程,我们已有条件对各类零件的材料选择、机加工和热处理工艺参数及相关系编制软件,并建立数据库,这样可免去技术人员去查阅大量手册的繁重劳动,缩短了工艺编制时间使选择的材料及工艺参数具有较好的适用性和经济性,这也是机加工技术人员的努力方向。

三、机械加工与热处理的关系

1、切削加工与热处理。切削加工时工件的硬度应符合效率原则,硬度过高,则加工困难、刀具磨损严重、粗糙度高;硬度过低,则发生粘刀现象,易产生切削瘤同样增加刀具的磨损并划伤工件表面。因此,应把硬度控制在170～210HB左右,以利于加工。影响加工性能除了硬度外,还有金属件内部组织。对高碳钢(w(C)≥0.6%)而言,得到碳化物呈球化且均匀分布的组织比片状珠光体切削加工性能好;对低碳钢(w(C)≤0.25%)而言,退火钢中含有大量铁素体、切屑易粘刀、表面粗糙度差、使用寿命低,可采用正火工艺使钢切削性能得到改善;对中碳钢(w(C)=0.25%～0.6%)而言,含碳量偏下限的宜采采用正火工艺,含碳量偏上限的应采用调质工艺,这样可获得低的表面粗糙度和好的切削加工性。

2、机加工与热处理。机加工工艺对热处理的影响很大,改变某些机加工工艺将给热处理带来很大的方便,如硬度300～400HB的车轮采用调质工艺就比中频淬火方便且成本较低。齿轮经渗碳淬火后,公法线长度会涨大,冷加工时把公法线控制在中、下差,以便热处理后公法线在公差范围内。因此,热处理前公法线长度公差应在冷加工和热处理之间应合理分配(一般可取4∶6)。编制机加工工序与热处理的加工路线时,考虑到感应加热淬火产品在热处理前多数已基本成形,对容易开裂产品应调整工序,以避免开裂, 如支撑辊的中频淬火、齿圈渗碳淬火等。

四、机械加工中热处理配合问题的处理

1、大型齿轮渗碳淬火变形的处理。1）型齿轮经渗碳淬火后,变形较大的是外径(齿顶圆直径)、公法线长度、斜齿轮的螺旋角。齿轮外径呈明显膨胀趋势,且与装卡方式有关。若是单件齿轮淬火,则呈现两端面外径膨胀大、中间外径膨胀小的特征;若是重叠挂装,则呈现最上层、最下层端面外径膨胀大、中间外径膨胀小的特征。2）严格按热处理工艺操作,大型齿轮渗碳后不采用直接淬火工艺,以免增大变形,造成内部金相组织的不合格,多数采用快速炉冷或在缓冷坑中冷却留足加工余量(包括变形余量和磨削量),对公法线长度余量应经反复测试后来确定。齿轴在渗碳前轴径方向应留有大于1.5倍渗碳层深度的加工余量,渗碳后用齿节圆作基准面,加工去掉轴径等不要求淬硬的渗碳层,然后再进行淬火。

2、大型齿轮渗碳淬火开裂的处理。1）工件应避免尖角和严重厚薄不均。尖角处易过热,加热和淬火时应力大、极易开裂,因此应改为圆角或倒角。2）对结构形状复杂、易变形和淬裂的零件可选用合适的合金钢;对形状复杂、但硬度要求不高的结构零件可选用含碳量较低的材料。含碳量高,变形和开裂的倾向大,如齿部采用感应加热的齿轮材料尽量不用感应淬火开裂倾向大的42CrMo材料,宜改用35CrMo。3）技术条件应根据零件的工作条件及损坏形式来制订,例如拉矫机工作辊(材料为9CrMo,尺寸为580mm×1526mm)按原工艺(调质+中频淬火)制造的辊子装机使用后,仅使用了七天就磨损报废了。经过现场分析,发现辊子主要受到磨擦磨损和磨粒磨损,同时工作时辊面温度达到300℃左右,从而使辊面硬度下降,导致辊面磨损增加。辊面采用超音速热喷涂后,装机使用了2个月才磨损,寿命提高了3倍。又如渗碳齿轮的预先热处理采用调质工艺的调质硬度控制在170～230HB为宜;对需要表面强化(高频淬火、氮化)工件,不能为了满足切削加工性能而采用降低调质硬度的方法。

四、结束语

合理解决制造工艺中机械加工与热处理之间配合的矛盾,并使其有机结合是机械制造企业提升制造能力的有效途径之一。

参考文献：

[1]雷廷权,傅家骐.热处理工艺方法300种(修订版).北京:机械工业出版社,1993

[2]史冬梅.LY12合金尺寸稳定化处理的研究.[硕士论文].哈尔滨

[3]赵海鸥,潘健生.金属热处理,1997(12):30

[4]张克俭.金属热处理,1997(6):37

机械加工工艺论文范文第10篇

中图分类号：E5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0040-01

前言

机械加工是将半成品的原材料、零部件等通过组装、拼接，制作成一个完整的机械设备或产品。在制作过程中，不可避免会产生许多废弃的部件边料，造成能源损耗、资源浪费和噪音、光化学烟雾等物理性污染。所以绿色制造的机械加工工艺有其研究和实践的必要性和现实意义。绿色制造的机械加工工艺不仅减少了机械制造阶段的环境污染和能源损耗，提升了产品质量和安全性能，而且节约了生产成本。对废弃材料进行技术改进和回收利用，对我国构建资源节约型社会有重要意义。

一、机械加工工艺规划制造技术

现代企业在生产加工零件时，必须遵循减少能源损耗、提高生产效率、保证质量安全的要求，因此要让生产部门和相关加工人员学习和掌握一定的机械加工制造的基本理论和经验方法。实际生产作业中，要根据不同企业的生产规模和生产能力进行适当调整，切忌盲目照搬或完全按照经验进行加工作业。为了更好地完成机械加工和制造过程，需要进行工艺规划，主要包括工序规划和具体的作业流程规划。首先是对加工制造工艺进行综述，明确加工过程中的重点难点和容易出现失误的地方，然后对每一个细节进行把控，包括操作时的注意事项和具体参数。机械加工工艺规划制造技术应引起现代生产企业的足够重视，它为现场生产提供了详尽的操作依据和技术支持，是企业产品质量安全的一大保证。

二、制造技术体系结构概述

绿色制造技术会影响到产品生产的整个生命周期，有时还可能会是多生命周期。产品的生命周期，包括选择材料、设计产品、加工制造、对产品的包装装配以及产品的使用和管理回收再制造等。绿色制造则要考虑这全部的生命周期，特别是要考虑环境和资源消耗的影响，也要兼顾效益与技术因素，使企业的经济效益与外在社会效益达到最优化。

绿色制造的关键在于“4R”，即在产品整个生命周期过程中怎么实现重用（Reuse）、减量化（Reduce）、再制造（Remanufacturing）以及再生循环 （Recycle）。 面向机械加工的制造体系主要包括三项具体内容，两大制造目标，还有两个层次过程的控制。旨在给人们提供机械加工与绿色制造的全面视图与模型，实现外在社会效益与经济效益的统一协调和优化，最大可能的降低资源消耗、优化配置， 让资源利用率达到最高，对环境的影响降到最低。

三、绿色制造在机械加工制造体系的应用

绿色制造关系到机械加工制造体系的多个方面。大体可以分成三个部分，应用到的技术包括污染预防技术、面向环境设计技术等。这些技术的研究方面主要是基于产品的生命周期、产品技术以及生产过程技术。根据对面向机械加工工艺规划的研究，建立起以时间、成本、质量、资源、环境为参量的具有绿色制造特性的机械加工工艺体系。可把生产过程中的问题初步分化成三类：资源能耗类，即根据资源的使用，细化成能量消耗和原材料消耗的极小化问题；环境排放类，即废气废液废渣等各种废品极小化，以及电辐射、噪声排放的极小化问题；面向环境影响及资源整体决策类，即在实施过程中发生的决策性问题，例如，机床的选择、 切削液的选择、夹具刀具的选择决策等。机械加工制造问题系统则是在上述问题的细化下形成的。

四、优化绿色制造工艺过程规划

优化参数，在过程规划中，工艺参数是其中的关键技术。要实现能源与物料的最低化，就必须对零件加工的工艺参数进行优化。通常来说，参数优化主要是针对制造工艺的采用过程，让加工过程可以更好的进行。在加工过程中，影响能量消耗、加工质量、环境污染的因素有很多，例如，刀具的种类，切削液的类型等等， 优化参数则是选择最适的加工工具。优化制造工艺路线，工艺路线的确定，是制造工艺过程中最难最重要的环节，在提高产品质量、较少成本、节约资源方面都有重要作用。优化工艺路线，是在明确传统工艺方法的基础上，根据对环保、资源利用以及成本的充分分析，做出最有利实用的加工路线。优化节能型机床工件， 对于当前已拥有的设备资源进行优化配置， 利用不同型号规格机床的不同作用， 优化机床与工件的组合方式，实现多机床多工件的同时加工，在安排调度过程中，注意考虑不同组合方式对环境以及资源消耗的影响， 实现总体能量消耗的最低化。

五、国内外绿色加工工艺规划技术的发展现状

从本质上来说，绿色加工工艺是一种决策问题，属于绿色制造的一部分。是以传统工艺为基础，结合了包括控制技术、材料应用技术、表面技术等多种新科技在内的现代工艺规划。环境影响与资源消耗是绿色工艺规划考虑的主要问题，通过对加工制造方案、规划设计过程进行优化选择，制定绿色环保的实施方案，并以此来提高原材料的利用率，降低能源与物料的消耗，减少废气污染物的产生。

其中，产品加工过程中的废物流和由其带来的环境问题受到了国际各方面的高度重视。在国外，由加利福尼亚大学在内的几所高校设立了有关此方面的研究课题， 并制订了各研究阶段的目标。此课题着眼于机床系统，通过控制机床系统的各项参数，分析数据，量化输出参数，总结获得的实验结果。还研究了与此相关的机床加工切屑形态学、动力机理以及加工系统的废物流特性等。为了支持课题的研究， 美国有关部门还设立了专门的部门以管理环境意识制造专题。

在国内，一些高校与科研机构也跟进形势，对绿色制造的工艺规划问题进行了初步的探索。例如，重庆大学在研究绿色制造工艺规划方法以及实用技术的课题中， 通过对压力加工，铸造焊接，特种加工等工艺类型的大量实验与分析，初步建立起数据知识库的原型系统。近年来，随着大量有关论文杂志的发表或出版，研究体系也逐步完善。

六、机械加工制造评价方法

通常评价传统的机械加工工艺采用最低成本、最高生产率及最高利润等要素为依据。然而伴随着制造业可持续发展不断提高的要求，机械加工以往企业追求的内在经济效益的单一目标模式，开始向追求社会效益、经济效益和环境效益协调发展的多目标模式。面向绿色制造的机械加工工艺方案评价目标体系选择了5个主要因素，即质量（Q）、时间（T）、成本（C）、环境影响（E）、资源利用率（R），形成了一套科学合理的机械加工制造评价方法。

结语

机械加工和制作技术应形成一个高效化、系统化、综合化的生产管理流程和体系，绿色制造技术是对这一体系进行优化、评价和检测的最佳选择。机械加工和制造首先要转变固有的生产加工模式，逐渐放弃劳动力密集型的重工业生产模式，减少人工作业在制造过程中的参与，提升工作效率的同时保证产品质量。在面向机械加工工艺规划制造技术的系统研究过程中，绿色制造的优化和评价作用涉及各个方面：机械的设计和制造问题、能源损耗和环境污染问题、生产效率和产品安全问题。我国的绿色制造技术还在不断发展和完善过程中，在未来的机械加工工艺规划和制作领域会有更广泛的用途。

参考文献

[1] 刘云.优化机械加工[J].新疆有色金属.2010（05）.