• 機(jī)械加工

  
  

機(jī)械加工是指通過一種機(jī)械設(shè)備對工件的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過程。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)過程

機(jī)器的生產(chǎn)過程是指從原材料（或半成品）制成產(chǎn)品的全部過程。對機(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)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或者半成品的過程稱為工藝過程。它是生產(chǎn)過程的主要部分。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工藝過程，機(jī)械制造工藝過程一般是指零件的機(jī)械加工工藝過程和機(jī)器的裝配工藝過程的總和，其他過程則稱為輔助過程，例如運(yùn)輸、保管、動(dòng)力供應(yīng)、設(shè)備維修等。工藝過程又是由一個(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)），對同一工件（或同時(shí)對幾個(gè)工件）所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。構(gòu)成一個(gè)工序的主要特點(diǎn)是不改變加工對象、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)械加工工藝過程，必須確定該工件要經(jīng)過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及其加工順序的簡略工藝過程，稱為工藝路線。

工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局，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)類型

生產(chǎn)類型通常分為三類：

1．單件生產(chǎn)：單個(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)使工藝過程有較高的生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場。

（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)手冊和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（7）國內(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關(guān)系，必須確定一個(gè)基準(zhǔn)，基準(zhǔn)是零件上用來確定其它點(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。

分類

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)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

工藝基準(zhǔn)：零件在加工和裝配過程中所使用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(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)，稱為裝配基準(zhǔn)。

（2）測量基準(zhǔn)：用以檢驗(yàn)已加工表面的尺寸及位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(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)，這種定位表面稱精基準(zhǔn)。

加工余量

由毛坯變成成品的過程中，在某加工表面上切除的金屬層的總厚度稱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為工序間加工余量。對于外圓和孔等旋轉(zhuǎn)表面而言，加工余量是從直徑上考慮的，故稱為對稱余量（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。加工余量的大小對加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率均有較大影響。加工余量過大，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。一般說來，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)顯車床、電火花機(jī)、萬能磨床、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、精密車床等，可進(jìn)行精密零件的車、銑、刨、磨等加工， 此類機(jī)械擅長精密零件的車、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，即通過材料的有序累加而完成三維成形的。快速成形技術(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，隨著計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的發(fā)展，對制造技術(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

國務(wù)院通過的《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)備采購管理、鼓勵(lì)使用國產(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，也是我國機(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)械長期以來一直是我國制造領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)，與國外先進(jìn)水平有明顯的差距。