• 機(jī)械加工

  
  

機(jī)械加工是指通過(guò)一種機(jī)械設(shè)備對(duì)工件的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過(guò)程。按加工方式上的差別可分為切削加工和壓力加工。

工藝基礎(chǔ)

生產(chǎn)過(guò)程

機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程是指從原材料（或半成品）制成產(chǎn)品的全部過(guò)程。對(duì)機(jī)器生產(chǎn)而言包括原材料的運(yùn)輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，零件的加工和熱處理，產(chǎn)品的裝配、及調(diào)試，油漆和包裝等內(nèi)容。生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)容十分廣泛，現(xiàn)代企業(yè)用系統(tǒng)工程學(xué)的原理和方法組織生產(chǎn)和指導(dǎo)生產(chǎn)，將生產(chǎn)過(guò)程看成是一個(gè)具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)。

在生產(chǎn)過(guò)程中，凡是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或者半成品的過(guò)程稱(chēng)為工藝過(guò)程。它是生產(chǎn)過(guò)程的主要部分。工藝過(guò)程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工藝過(guò)程，機(jī)械制造工藝過(guò)程一般是指零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程和機(jī)器的裝配工藝過(guò)程的總和，其他過(guò)程則稱(chēng)為輔助過(guò)程，例如運(yùn)輸、保管、動(dòng)力供應(yīng)、設(shè)備維修等。工藝過(guò)程又是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的，一個(gè)工序由有若干個(gè)工步組成。

工序是組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元。所謂工序是指一個(gè)（或一組）工人，在一臺(tái)機(jī)床上(或一個(gè)工作地點(diǎn)），對(duì)同一工件（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件）所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。構(gòu)成一個(gè)工序的主要特點(diǎn)是不改變加工對(duì)象、設(shè)備和操作者，而且工序的內(nèi)容是連續(xù)完成的

工步是在加工表面不變、加工工具不變、切削用量不變的條件下

走刀又叫工作行程，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。 [1]

制定機(jī)械加工工藝過(guò)程，必須確定該工件要經(jīng)過(guò)幾道工序以及工序進(jìn)行的先后順序，僅列出主要工序名稱(chēng)及其加工順序的簡(jiǎn)略工藝過(guò)程，稱(chēng)為工藝路線。

工藝路線的擬定是制定工藝過(guò)程的總體布局，主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法，確定各個(gè)表面的加工順序，以及整個(gè)工藝過(guò)程中工序數(shù)目的多少等。工藝路線擬定須遵循一定的原則。

生產(chǎn)類(lèi)型

生產(chǎn)類(lèi)型通常分為三類(lèi)：

1．單件生產(chǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復(fù)。

2．批量生產(chǎn)：一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，制造過(guò)程有一定的重復(fù)性。

3．大批量生產(chǎn)：產(chǎn)品的制造數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工。

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)原則：

（1）所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程應(yīng)能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量（或機(jī)器的裝配質(zhì)量），達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。

（2）應(yīng)使工藝過(guò)程有較高的生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)。

（3）設(shè)法降低制造成本

（4）注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。

原始資料：

（1）產(chǎn)品裝配圖，零件圖。

（2）產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（3）產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。

（5）制造廠的生產(chǎn)條件，包括機(jī)床設(shè)備和工藝設(shè)備的規(guī)格、性能和現(xiàn)有的狀態(tài)、工人的技術(shù)水平、工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料。

（6）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（7）國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。

步驟內(nèi)容：

（1）分析研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。

（2）確定毛坯。

（3）擬定工藝路線，選擇定位基面。

（4）確定各工序所采用的設(shè)備。

（5）確定各工序所采用的刀具、夾具、量具和輔助工具。

（6）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。

（7）確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差。

（8）確定切削用量。

（9）確定工時(shí)定額。

基準(zhǔn)介紹

概念

機(jī)械零件是由若干個(gè)表面組成的，研究零件表面的相對(duì)關(guān)系，必須確定一個(gè)基準(zhǔn)，基準(zhǔn)是零件上用來(lái)確定其它點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩類(lèi)。

分類(lèi)

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：在零件圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，稱(chēng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

工藝基準(zhǔn)：零件在加工和裝配過(guò)程中所使用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)及定位基準(zhǔn)。

（1）裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱(chēng)為裝配基準(zhǔn)。

（2）測(cè)量基準(zhǔn)：用以檢驗(yàn)已加工表面的尺寸及位置的基準(zhǔn)，稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)。

（3）定位基準(zhǔn)：加工時(shí)工件定位所用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。作為定位基準(zhǔn)的表面（或線、點(diǎn)），在第一道工序中只能選擇未加工的毛坯表面，這種定位表面稱(chēng)粗基準(zhǔn).在以后的各個(gè)工序中就可采用已加工表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位表面稱(chēng)精基準(zhǔn)。

加工余量

由毛坯變成成品的過(guò)程中，在某加工表面上切除的金屬層的總厚度稱(chēng)為該表面的加工總余量。每一道工序所切除的金屬層厚度稱(chēng)為工序間加工余量。對(duì)于外圓和孔等旋轉(zhuǎn)表面而言，加工余量是從直徑上考慮的，故稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)余量（即雙邊余量），即實(shí)際所切除的金屬層厚度是直徑上的加工余量之半。平面的加工余量則是單邊余量，它等于實(shí)際所切除的金屬層厚度。在工件上留加工余量的目的是為了切除上一道工序所留下來(lái)的加工誤差和表面缺陷，如鑄件表面冷硬層、氣孔、夾砂層，鍛件表面的氧化皮、脫碳層、表面裂紋，切削加工后的內(nèi)應(yīng)力層和表面粗糙度等。從而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率均有較大影響。加工余量過(guò)大，不僅增加了機(jī)械加工的勞動(dòng)量，降低了生產(chǎn)率，而且增加了材料、工具和電力消耗，提高了加工成本。若加工余量過(guò)小，則既不能消除上道工序的各種缺陷和誤差，又不能補(bǔ)償本工序加工時(shí)的裝夾誤差，造成廢品。其選取原則是在保證質(zhì)量的前提下，使余量盡可能小。一般說(shuō)來(lái)，越是精加工，工序余量越小。

適用范圍

1、 各種金屬零件加工；

2、 鈑金、箱體、金屬結(jié)構(gòu)；

3、 鈦合金、高溫合金、非金屬等機(jī)械加工；

4、 風(fēng)洞燃燒室設(shè)計(jì)制造；

5、 非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)制造。

6、 模具設(shè)計(jì)制造。

　常用器械

加工需要的機(jī)械由數(shù)顯銑床、數(shù)顯成型磨床、數(shù)顯車(chē)床、電火花機(jī)、萬(wàn)能磨床、加工中心、激光焊接、中走絲、快走絲、慢走絲、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、精密車(chē)床等，可進(jìn)行精密零件的車(chē)、銑、刨、磨等加工， 此類(lèi)機(jī)械擅長(zhǎng)精密零件的車(chē)、銑、刨、磨等加工，可以加工各種不規(guī)則形狀零件，加工精度可達(dá)2μm。

發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代機(jī)械加工的快速發(fā)展，機(jī)械加工技術(shù)快速發(fā)展，慢慢的涌現(xiàn)出了許多先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)方法，比如微型機(jī)械加工技術(shù)、快速成形技術(shù)、精密超精密加工技術(shù)等。

微型機(jī)械加工技

隨著微/納米科學(xué)與技術(shù)（Micro/Nano Science and Technology）的發(fā)展，以本身形狀尺寸微小或操作尺度極小為特征的微機(jī)械已成為人們認(rèn)識(shí)和改造微觀世界的一種高新科技。微機(jī)械由于具有能夠在狹小空間內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，而又不擾亂工作環(huán)境和對(duì)象的特點(diǎn)，在航空航天、精密儀器、生物醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用潛力，并成為納米技術(shù)研究的重要手段，因而受到高度重視并被列為21世紀(jì)關(guān)鍵技術(shù)之首。

快速成形機(jī)械加工技術(shù)

快速成形技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的，可根據(jù)CAD模型快速制造出樣件或者零件。它是一種材料累加加工制造方法，即通過(guò)材料的有序累加而完成三維成形的?？焖俪尚渭夹g(shù)集成了CNC技術(shù)、材料技術(shù)、激光技術(shù)以及CAD技術(shù)等現(xiàn)代的科技成果，是現(xiàn)代先進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)的重要組成部分。

精密超精密機(jī)械加工技術(shù)

精密和超精密加工時(shí)現(xiàn)代機(jī)械加工制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，是衡量一個(gè)國(guó)家高科技制造業(yè)水平高低的重要指標(biāo)之一。20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)制造技術(shù)提出了更高的要求，不僅要求獲得極高的尺寸、形位精度，而且要求獲得極高的表面質(zhì)量。正是在這樣的市場(chǎng)需求下，超精密加工技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，各種工藝、新方法不斷涌現(xiàn)。

政策支持

國(guó)務(wù)院通過(guò)的《裝備制造業(yè)調(diào)整與振興規(guī)劃》，提出依托高速鐵路、煤礦與金屬礦采掘、基礎(chǔ)設(shè)施、科技重大專(zhuān)項(xiàng)等十大領(lǐng)域重點(diǎn)工程，振興裝備制造業(yè);抓住九大產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目，實(shí)施裝備自主化;提升四大配套產(chǎn)品制造水平。政策措施包括加強(qiáng)投資項(xiàng)目的設(shè)備采購(gòu)管理、鼓勵(lì)使用國(guó)產(chǎn)首臺(tái)套裝備、推進(jìn)企業(yè)兼并重組等。上述領(lǐng)域涉及了經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的關(guān)鍵部門(mén)，也是我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展中亟待突破的領(lǐng)域，尤其是高檔數(shù)控機(jī)床和礦用機(jī)械長(zhǎng)期以來(lái)一直是我國(guó)制造領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)，與國(guó)外先進(jìn)水平有明顯的差距。