時間：2022-05-06 03:46:58
序論：在您撰寫機械加工工藝論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
在制造業(yè)中，機械制造占據(jù)了很大一部分，尤其是當今社會，可以說幾乎所有的制造都是機械加工而成的。因此，機械制造業(yè)在我國市場占據(jù)了主要的地位，機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟當中為國家供應了裝備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟的發(fā)展有著很大的影響。我國的制造業(yè)為國民經(jīng)濟的發(fā)展貢獻了很大一部分的力量，并且成績斐然?？梢愿鶕?jù)機械制造業(yè)的幾個主要的部分分析一下，以此來看它的發(fā)展現(xiàn)狀。
1.1基礎設施與設備
在機械制造業(yè)之中，制造專業(yè)的設備與儀器的加工對加工的水平有著重要的作用。可是，事實上我國對很多精密的設備零件并沒有自主的知識產(chǎn)權(quán)，主要依靠的是進口，這對國內(nèi)制造業(yè)有著極大的限制。對比日本、美國等發(fā)達國家，我國在制造技術(shù)和加工工藝上有著巨大的差距，正是因為這種機械加工工藝的落后，造成了我國機械加工的效率低下，生產(chǎn)的質(zhì)量也比較差。
1.2制造加工工藝
當今社會，電子技術(shù)和信息技術(shù)都由于科技信息的發(fā)達而得到了快速的發(fā)展。機械制造業(yè)也越來越關注科技信息的應用。近幾年來，提起中國制造，人們往往把他與假冒偽劣或是質(zhì)量沒保障相聯(lián)系。產(chǎn)品質(zhì)量往往是和機械加工工藝相聯(lián)系的。因此我國應當加大對于新型和高科技技術(shù)的加工方法的擴大應用，努力使制造加工水平得到良好的提高。
1.3智能與自動化工藝技術(shù)
計算機技術(shù)的日益發(fā)展，使得制造工業(yè)中的自動化的程度得到了充分的提高。發(fā)達國家已經(jīng)基本實現(xiàn)了機械制造工業(yè)的自動化與智能化以及集成化產(chǎn)品制造。可是，在我國只有極少數(shù)的大型機械加工企業(yè)達到了國際的水平，而大部分工廠仍舊是以傳統(tǒng)的制造工藝進行生產(chǎn)的。
1.4生產(chǎn)與管理部分
制造工業(yè)發(fā)達的一些國家對于機械加工的管理都是通過計算機進行遠程管理與操控的，相對于我們國家只有極少數(shù)的企業(yè)應用計算機進行輔的管理之外，剩下的大多數(shù)中小型企業(yè)依然是處在經(jīng)驗的管理階段。我國的大部分機械加工企業(yè)的管理都是管理水平較低，市場開拓的能力弱，競爭能力低下。
1.5核心技術(shù)與開發(fā)
自從中國進入世界貿(mào)易組織之后，雖然大量對外招商引資，可是在引進先進裝備的同時，核心技術(shù)卻是過不去的一道坎，始終難以把握。根據(jù)相關數(shù)據(jù)說明，對外來技術(shù)的依賴性居然高至50%，對于這個比例，發(fā)達國家卻只有30%以下。國防企業(yè)是一定要有自己的核心技術(shù)，國防技術(shù)的依賴性對于國家的安全性是一個很大的威脅?，F(xiàn)在世界格局發(fā)生了轉(zhuǎn)變，中國是一個全球性的制造大國。但是因為核心技術(shù)的不足以及自主知識產(chǎn)權(quán)的缺乏，致使我國的制造加工業(yè)處于國際價值鏈的低端。除去以上分析的幾個問題，國家的政治政策與宏觀方針，創(chuàng)新能力以及人才的培養(yǎng)方案等等，對我國的機械制造與加工工藝都有著一定的影響。文章從機械加工工藝的流程和優(yōu)化進行重點分析。
2機械加工工藝的優(yōu)化研究
為使機械加工更好的適應現(xiàn)代市場的轉(zhuǎn)變，機械加工真要面對一個巨大的改革，而對于機械加工工藝的優(yōu)化就成了中小型企業(yè)的選擇。要想要優(yōu)化加工工藝，需要從以下幾點考慮：
2.1了解機械加工工藝發(fā)展中出現(xiàn)的問題
對于機械加工工藝中的問題在上文中已有提到，現(xiàn)階段最主要的問題就是如何提高我們自主創(chuàng)新的能力以及對于核心技術(shù)研發(fā)的能力和怎樣提高我國制造工藝信息化的水平。
2.2優(yōu)化工藝流程建立在提高效益的基礎之上
對引進先進的設施設備注重看待，淘汰掉落后的加工工藝。通過對原材料形狀、性能、材質(zhì)等進行相應的改變與優(yōu)化，成為更加優(yōu)良的成品的過程就是加工工藝的優(yōu)化。新的工藝主要的一點就是要提高生產(chǎn)的效率降低制造的成本。用新進的科技技術(shù)，運用新的裝備是優(yōu)化工藝的最有效的路徑。對技術(shù)人員研發(fā)產(chǎn)品過程中的知識產(chǎn)權(quán)進行保護，對技術(shù)人員的待遇進行合理提高。我國在機械加工上通常是缺少原則的，存在普遍的仿制加工的現(xiàn)象。對于知識產(chǎn)權(quán)的維護幾近于無，這不僅是損害了發(fā)明者的利益，還禁錮了機械制造工藝的發(fā)展，大大打擊了制造工藝者的創(chuàng)新工藝的積極性。國家應該制定相關政策，打擊技術(shù)盜用，維護技術(shù)人員的利益。
3對于制造工藝成本的優(yōu)化
主要內(nèi)容：①對工藝材料進行合理的選擇，材料本身的性質(zhì)，如硬度、性能、可加工性等對于機械制造工藝都有一定的影響；②對于金屬材料的切割盡可能減少，這樣做不僅節(jié)約了時間，同時也減少了原材料的浪費，但是減少的程度與實際加工要進行優(yōu)化比對，做到綜合最佳；③降低加工的難度。因為機械加工工藝的操作與工具的一些限制，有的形狀難以加工。因此要盡可能的把難度降到最低，但是還是要做到符合要求。
4結(jié)束語
關鍵詞：三維建模；車床刀架轉(zhuǎn)盤；機械加工；設計；優(yōu)化
隨著我國科學技術(shù)的不斷進步，我國在機械制造行業(yè)所取得的成就也越來越多，車床刀架轉(zhuǎn)盤作為普通的車床刀架的核心零件，它具有造價成本高以及圖紙設計構(gòu)成的體系非常復雜，而且對于這種零件的加工精度非常高，需要的工序也很多等特點。加工車床刀架轉(zhuǎn)盤的設備主要是車床，但是使用的大多數(shù)還是傳統(tǒng)的二維紙質(zhì)工藝，在生產(chǎn)的加工階段，操作的工需反復的查閱相關的資料以及車床刀架轉(zhuǎn)盤的圖紙，而且對于車床刀架轉(zhuǎn)盤的操作熟練的人員也非常的少，因此做好對加工轉(zhuǎn)盤的工序進行優(yōu)化設計的工作就很有必要，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
1對于車床刀架轉(zhuǎn)盤零件進行三維建模
對于車床刀架轉(zhuǎn)盤的三維立體建模是通過度對各種方法的結(jié)合，制作出不同類型的三維物體形狀以及真實環(huán)境的過程。對于三維數(shù)字化工藝的設計是通過以車床刀架轉(zhuǎn)盤的模型為載體，在進行綜合的考慮制造資源以及對產(chǎn)品的制造工藝流程的基礎上進行定義，用來控制以及實現(xiàn)可視化表達零件的整個制造過程的數(shù)字化模型，從車床刀架轉(zhuǎn)盤的特征角度看，所有的產(chǎn)品零件都可以看成是通過一系列的簡單特征所以組成。對車床刀架轉(zhuǎn)盤零件的三維建模的過程中，也就是對很多特征進行疊加，或者是相交和切割的過程，三維工藝的建模過程就是對加工特征以及特征之間的關系進行組織的控制過程。通過對車床刀架轉(zhuǎn)盤零件的圖紙進行分析，運用相關的轉(zhuǎn)盤三維模型進行具體的繪制工作。通過打開三維模型的軟件，新建對話框進入車床刀架轉(zhuǎn)盤建模環(huán)境，再插入車床刀架轉(zhuǎn)盤的圖紙，進入草圖的環(huán)境進行相關的繪制工作，在進行回轉(zhuǎn)命令，進行對回轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建工作，再進行相似的方法繪制其他的零件草圖，然后進行零件相關的拉伸特征的設置，除了這些之外還要注意對車床刀架轉(zhuǎn)盤零件的細節(jié)特征創(chuàng)建。
2對于車床刀架轉(zhuǎn)盤的機械加工工藝規(guī)程的設計
2.1對車床刀架轉(zhuǎn)盤加工的要求進行分析
對車床刀架轉(zhuǎn)盤的零件圖進行詳細的分析，對相關的零件的尺寸精度以及位置精度的要求進行充分的了解，比如零件的表面粗糙度和燕尾導軌面以及對稱度等，相關的精度要求非常高，對相關的零件部位的精度要求分析可以看出導軌面是轉(zhuǎn)盤零件最為關鍵的加工表面。
2.2對車床刀架轉(zhuǎn)盤的零件圖的檢查
車床刀架轉(zhuǎn)盤的零件圖包括主視圖和俯視圖以及側(cè)視圖，通過采用局部剖視或者半剖視的方法，可以對轉(zhuǎn)盤零件結(jié)構(gòu)表達的更加清晰以及對轉(zhuǎn)盤零件的布局更加的合理，注意對轉(zhuǎn)盤的有關尺寸進行標注，注意對相關的形狀精度以及位置精度進行詳細的標注，而且要保證標注的統(tǒng)一性以及完整性，確保轉(zhuǎn)盤零件符合國家的相關標準規(guī)定，通過對轉(zhuǎn)盤零件的各項技術(shù)要求的可行性進行確定，保證了轉(zhuǎn)盤零件設計的合理性，從而為轉(zhuǎn)盤零件的組織生產(chǎn)以及機械加工工藝技術(shù)做好充分的準備工作。
2.3對轉(zhuǎn)盤零件生產(chǎn)類型的分析
根據(jù)相關的公式以及企業(yè)的生產(chǎn)條件進行確定車床刀架轉(zhuǎn)盤的年生產(chǎn)量，結(jié)合車床刀架轉(zhuǎn)盤質(zhì)量的分析，以及對加工工作各種零件的生產(chǎn)類型的數(shù)量和工藝的特征進行考慮，從而可以確定出車床刀架轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
2.4確定轉(zhuǎn)盤零件機械加工的工藝流程
通過對轉(zhuǎn)盤零件的零件圖進行分析可以得出，轉(zhuǎn)盤長度以及寬度等的設計標準，還有轉(zhuǎn)盤高度的設計標準以及燕尾面的粗基準，對各端面根據(jù)相關的基準進行加工，再采用一面兩孔的定位方式進行加工其他的表面，從而確定出車床刀架轉(zhuǎn)盤的機械加工工藝的設計流程。
2.5確定相關的設計設備
通過對車床刀架轉(zhuǎn)盤的機械加工工藝的方案以及各種方面加工的方法進行分析，結(jié)合對車床刀架轉(zhuǎn)盤的最大輪廓尺寸和加工精度的考慮，進行對加工機床的選擇，以及對各種刀具和量具以及夾具的選擇。
2.6制定零件機械加工工藝的規(guī)程
通過對上文的論述結(jié)果的分析，進行車床刀架轉(zhuǎn)盤的機械加工工藝各項要求的制定，制定的車床刀架轉(zhuǎn)盤零件的機械加工工藝的規(guī)程是企業(yè)組織車床刀架轉(zhuǎn)盤進行生產(chǎn)工作的標準，是整個車床刀架轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程優(yōu)化設計工作的重要環(huán)節(jié)之一。
3結(jié)束語
車床刀架轉(zhuǎn)盤的三維工藝項目能夠大大降低企業(yè)的成本，從而增加企業(yè)的經(jīng)濟效益。企業(yè)的精益化生產(chǎn)才符合現(xiàn)階段時代的發(fā)展，才能夠緊緊跟隨智能化制造的步伐。在對車床刀架轉(zhuǎn)盤的機械加工工藝規(guī)程的優(yōu)化設計過程中，要做好對于零件的分析以及研究工作，通過對車床刀架轉(zhuǎn)盤零件的機械加工工藝進行優(yōu)化設計，制定好相關的零件機械加工工藝規(guī)程，才能縮短零件的生產(chǎn)周期，從而降低制造的成本以及提高了零件的精密度，對提高企業(yè)的勞動生產(chǎn)率以及降低勞動的強度都有著重要的作用。
作者:張克盛 單位:甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學院
參考文獻：
1.1工藝系統(tǒng)的幾何精度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)主要包括機床、工件、刀具和夾具等。工藝系統(tǒng)的幾何精度會影響到零件的加工精度。首先是機床的影響，由于機床自身制造時會存在誤差，加工出來的零件的形狀以及位置精度便會不足。然后是刀具的影響，因為刀具加工時直接與工件接觸，時間長了，刀具的磨損便會十分嚴重。還有是夾具的影響，在零件加工過程中，需要將零件進行固定后才能進行加工，這時就需要使用夾具。夾具的誤差主要有以下幾個方面：一是夾具本身的制造誤差，二是使用過程當中產(chǎn)生的定位誤差和安裝誤差，三是長期使用后的磨損誤差。刀具出廠時由于制造工藝的問題自身也可能存在一定的誤差，但是這種誤差可以通過機床的調(diào)整而進行調(diào)節(jié)。因此對于加工零件來說沒有直接的影響。在整個系統(tǒng)當中，為了將零件進行有效的固定，使其保持和刀具之間一定的位置，這就需要使用夾具，夾具的誤差主要包括出廠時的制造誤差以及在使用過程中產(chǎn)生定位誤差以及安裝位置不準確造成的誤差。
1.2工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響
1.2.1工件熱變形對精度的影響一般來說工件熱變形在精加工中影響比較嚴重，特別是長度長、而精度要求高的零件。為減少這些誤差可以采取的措施：在切削時使用充分的切削液減少表面升溫。也可采取誤差補償法：在裝夾工件時使工件表面產(chǎn)生微量的夾緊變形，以此來減少切削時工件單面受熱而拱起的誤差，或降低切削用量以減少切削熱和摩擦熱，也可以采用粗加工后停機以待熱量散發(fā)后再進行精加工。2.2.2刀具熱變形對加工精度的影響主要由切削熱引起的。連續(xù)切削時，刀具的熱變形在切削初始階段增加很快，隨后變得較緩慢，經(jīng)過不長時間后便趨于平衡狀態(tài)。為減少熱變形應合理選擇切削用量和刀具的幾何參數(shù)，并給予充分的冷卻。
1.2.3機床熱變形對精度的影響機床在工作過程中，受到內(nèi)外熱源的影響，各部分溫度將逐漸升高。由于各部件的熱源不同，分布不均勻，以及機床結(jié)構(gòu)的復雜性，因此各部件的溫升不同，而且同一部件不同位置發(fā)生變化，破壞了機床原有的幾何精度而造成加工誤差。對機床熱變形我們可以從以下幾個方面進行解決：一是減少產(chǎn)熱，從此角度出發(fā)可以隔離熱源或者改善熱源降低產(chǎn)熱；二是增加散熱，從此角度出發(fā)，可以采取合適的冷卻方法，充分吸收加工過程中散發(fā)的熱量；三是控制環(huán)境溫度恒定，或者使機床加速達到熱平衡的狀態(tài)，從而減少機床熱變形對加工精度的影響。
1.3工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)在進行高強度的加工過程中會受到各種力的作用，在長期的受力狀態(tài)下，工藝系統(tǒng)會發(fā)生輕微的變形。工藝系統(tǒng)的刀具等部件的相對位置是在設備靜止的情況進行調(diào)整的，而隨著工藝系統(tǒng)受力變形，這就會導致刀具等部件的相對位置發(fā)生變化，使得切削過程當中刀具的運動軌跡也出現(xiàn)相應的改變，從而導致加工精度下降。針對這種原因引起的加工誤差，可以通過降低整個系統(tǒng)的受力來完成。早實際的操作過程當中可以采取以下幾種方式：第一，增強整個工藝系統(tǒng)的剛度，從而有效地提升對外力作用的抵抗。第二，降低工藝系統(tǒng)的載荷，從而防止出現(xiàn)變形。
2機械加工工藝對加工精度的應用辦法
2.1解決加工精度內(nèi)在因素的辦法可采取一定的補償技術(shù)來對，設備出廠本身所帶的誤差、使用中的因磨損產(chǎn)生的誤差進行控制，來確保構(gòu)件誤差在實踐中，能達到其可接受的范圍之內(nèi)。正常來看，在高精度的機床設備系統(tǒng)中，其會配置有相應的誤差補償控制構(gòu)件，使用單位以及工作人員能夠根據(jù)加工需求對其做一定的矯正?？刹捎茫海?）一些專業(yè)的矯正軟件，來專門用作機床各構(gòu)件磨損的技術(shù)矯正，一般的普通機床而言，其磨損校正只有通過參考校正尺數(shù)據(jù)、手動操作設置補償螺母來實現(xiàn)系統(tǒng)及構(gòu)件的誤差補償；（2）在實際的生產(chǎn)實踐中，可輸入相應的補償數(shù)據(jù)，再由軟件自行運行，便可實現(xiàn)參數(shù)的修改；（3）采用軟件編程，例如：CAD、CAPP、CAM、DNC、EDM、PDM、MES、MPM等PLM軟件產(chǎn)品。選擇【加工】―【其它加工】―【銑螺紋加工】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、程序結(jié)束、宏程序名、起始高度、終止深度、螺距、循環(huán)等11的步驟，并根據(jù)所加工的螺紋填寫好加工參數(shù)。
2.2解決加工精度外在因素的辦法可通過調(diào)整工藝加工系統(tǒng)的受力，來對被加工零件精度進行把控，從而使整個系統(tǒng)的受力均衡。具體的做法主要有：（1）改造工藝系統(tǒng)本身相對薄弱的構(gòu)件及部件進行改造，來提升工藝系統(tǒng)本身的剛度，提高系統(tǒng)對外部受力的抵抗性能，切實防止加工系統(tǒng)因受力而發(fā)生形變，導致加工誤差。（2）可通過縮短整個工藝系統(tǒng)的載荷量，減少系統(tǒng)外力的大小，從根本上實現(xiàn)設備的變形預防。（3）機械加工工藝系統(tǒng)在運行中會產(chǎn)生導致系統(tǒng)發(fā)生形變的熱應力、切削應力。因此，為減少熱應力，一定要對熱加工的零件進行退火處理，嚴格避免粗加工所產(chǎn)生的額外應力，確保工作零誤差。
3結(jié)語
機械加工工藝指的是根據(jù)參考的工藝流程來準確操作，然后用特定的方法將生產(chǎn)初產(chǎn)品的幾何形狀、尺寸大小以及相對位置進行不同程度的改變，進而得到機械半成品。我們經(jīng)常說的工藝流程也就是指的是工藝過程，該過程與產(chǎn)品的數(shù)量、員工的素質(zhì)以及設備的條件等有很大的關聯(lián)。在整個的機械加工過程中包含很多內(nèi)容，即毛坯制造、原材料的保存以及熱處理零件等等。實施工藝過程需要按照規(guī)定的工序來操作。生產(chǎn)類型主要有三種類型，即大量生產(chǎn)、單件生產(chǎn)和批量生產(chǎn)。機械加工工藝的生產(chǎn)水平對于機械零件的加工的任何一個過程都很非常大的影響。如果機械加工的工藝水平?jīng)]有達到對應標準，生產(chǎn)出來的機械零件的精度就會很低。因此，在進行機械加工時經(jīng)常有多種因素對機械零件質(zhì)量產(chǎn)生影響，比如幾何體的精確度、受外力的變形情況以及熱變形等等。
2機械加工工藝對加工精度影響的因素
機械加工工藝整體來講是一個非常復雜的過程，涉及到的工藝條件有很多，進而造成影響加工精度的因素很多。如機械機床本身在幾何精度上存在誤差，加工的方法存在的偏差，工藝過程使用的磨制道具存在磨損誤差等。下面分析機械加工工藝對加工精度影響主要因素。
2.1幾何精度造成誤差幾何精度誤差對加工精度有非常大的影響，在幾何精度中機床本身的誤差是最重要的誤差因素，因此幾何精度對于整個的加工過程有較大的影響。這其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由機床進行控制的，而且能夠制造出各式各樣的工程零件。若是機床自身在制造工藝上存在問題，很容易引起主軸發(fā)生偏差，進而引起零件的尺寸或者是性質(zhì)出現(xiàn)很大的問題，造成零件的精度降低。若是由于制造工藝差的原因，很容易引起導軌誤差的現(xiàn)象。機床的許多移動部件其位置主要是由導軌控制的，若是導軌出了問題，加工工藝就會出現(xiàn)嚴重的問題。
2.2受外力發(fā)生變形外力對于機械加工的影響主要包括兩個方面的內(nèi)容。即工藝系統(tǒng)受到的外力影響以及其他多余應力的影響。其中工藝系統(tǒng)受到的外力影響是主要因素，工藝系統(tǒng)主要包括工件、機床以及夾具等，在切削加工工藝時，會受到切削、夾緊力和重力三方面的影響，能夠使其產(chǎn)生一定程度上的變形，進而會使在靜態(tài)位置上的刀具或者是工件的幾何形態(tài)發(fā)生變化，同時刀具的形態(tài)也會產(chǎn)生一定的改變，這樣一來就會產(chǎn)生一定的誤差范圍。若是真的遇到上述的情況，采取的可行的辦法是盡量減輕整個系統(tǒng)的受力程度，進而來有效地減小誤差。進行實際操作時主要有兩種對應方法，其一是工藝系統(tǒng)強度的加強，進而能夠有效的抵抗外來壓力的損壞；其二是盡量減小系統(tǒng)的負荷，以避免變形現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)木桶效應，需要考慮的是系統(tǒng)最脆弱部件的承受力度，進而能夠有效的防止變形的發(fā)生以及誤差的產(chǎn)生。另外一方面就是多余應力的影響方面，多余的應力也能夠使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生很大的變形，而這一變形主要是由于加工切削和熱處理等，在不受外力的情況下也能使系統(tǒng)發(fā)生變形。這就需要對加工工藝進行深層次的受力分析，要盡可能的使受力變形的程度降到最低限度，進而保證工藝的加工精度。尤其是在實際操作中，操作人員負責的是提高系統(tǒng)的剛度，進而減少載荷，才能有效的提高加工精度以及生產(chǎn)效率。
2.3加工過程中熱變形第一，加工過程產(chǎn)生的熱量。在機械零件的加工過程中，會產(chǎn)生很大的熱量，然而產(chǎn)生的各種形式的熱量都會對零件的加工過程產(chǎn)生或多或少的影響，進而影響工藝的加工精度。由于不同的熱量會引起熱變形并使刀具和機件之間的關系發(fā)生變化，甚至受到嚴重的破壞，進而導致零件的加工精度下降，使加工系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的誤差。第二，刀具產(chǎn)生熱變形。不僅在整個的加工過程中會產(chǎn)生很多的熱量，還會對精度有很大的影響，因此，刀具的熱變形也會影響零件的加精度。特別是在初級階段進行切削的時候，這一變形會很快發(fā)生，但后來會越來越慢，經(jīng)過一段時間以后就會趨于平緩。第三，機床發(fā)生熱變形。機床的熱變形對于精度也會產(chǎn)生很嚴重的影響。特別是在機床的工作過程中，由于受到內(nèi)外熱源的影響，系統(tǒng)的各部分溫度會逐漸地升高。但是，各部件受到的熱源不同，并且分布不均勻，而且機床的結(jié)構(gòu)較復雜。所以，機床不同部件的溫升不同，有時同一部件的不同位置處的溫升也有不同，進而就會形成不均勻的溫度場，造成機床各部件之間的相對位置發(fā)生很大的變化，進而破壞了機床的幾何精度，產(chǎn)生了嚴重的加工誤差。另外，不同類別的機床的熱源也有很大的不同。另外，車床類機床的主要熱源有主軸箱，包括軸承、齒輪和離合器等，由于摩擦作用會使主軸箱以及床身的溫度有所上升，進而造成了機床的主軸抬高或者發(fā)生傾斜。大型機床溫度的變化也會產(chǎn)生很大的影響，溫差的影響也是很顯著的。因此減少誤差是關鍵，主要的方法有以下幾種。其一，將熱源與部件之間隔開。如可以將熱源與主機分別放置，另外，也可以通過一定的作用來減少摩擦的發(fā)熱。其二，要加快機床系統(tǒng)的熱平衡速度，進而能夠更好的掌握系統(tǒng)加工精度。其三，可以采用科學、合理的機床部件結(jié)構(gòu)進行裝配基準。其四，可以強制使其變冷的效果。
3結(jié)束語
水射流切割是利用高壓、高速液流對工件的沖擊作用去除材料來實現(xiàn)對工件的切割。高壓水射流切割技術(shù)是以水作為攜帶能量的載體。用高速水射流對各類材料進行切斷加工的一種方法。工作時,首先通過增壓器將水壓升到300~1 000MPa ( 動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?,然后使高壓水通過直徑為0.1~0.6 mm的噴嘴,以2~3倍聲速噴出(壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。當水射流沖擊被切割材料時,如果壓力超過材料的破壞強度,即可切斷材料。噴嘴常用人造寶石、陶瓷、碳化鎢等耐磨材料制作。
該加工方法分為兩類:一類是以水作為能量載體,也叫純水射流切割。它的結(jié)構(gòu)較簡單,噴嘴磨損慢,但切割能力較低,適于切割軟材料;另一類是以水和磨料(磨料約占90%)的混合液作為能量載體,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,磨料射流切割的壓力可以大大降低,并極大地拓寬了切割范圍,但噴嘴磨損快,且結(jié)構(gòu)較復雜,適于切割硬材料。磨料射流切割根據(jù)磨料加入的方法又分成前混和后混兩種。前混磨料射流切割是在水射流形成前,使水、磨料均勻混合,之后在高壓下水和磨料從噴嘴中高速噴出,磨料和水流具有相同的壓力和速度,但實現(xiàn)有一定難度。后混磨料射流切割磨料,80~150(壓縮空氣和泵)水射流切割加工工藝與傳統(tǒng)的火焰切割及等離子弧切割工藝相比,具有以下優(yōu)點:
1.切割精度高
使用超高壓水切割可提供良好的切邊品質(zhì),所加工物料無裂縫,無毛邊,無浮渣,且切口小,切口平整,不產(chǎn)生熱效應、加工硬化和應力,切縫可以達到很高的精度。
2.切割范圍廣
超高壓水切割工藝適應性強,切割范圍廣,既可以切割花崗巖、玻璃、鋼材及鈦合金等硬質(zhì)材料,又可切割布料、紙板、皮革等軟材料及易變形材料等。
3.切割效率高
水射流切割加工工藝切割的速度快,生產(chǎn)效率高。
4.高度彈性化
從簡單到復雜的圖形不僅切割速度快而且切割容易。它除可切割直線、斜線、圓弧線外,還可切割地圖、各種復雜圖形等。
5.操作簡單
水射流切割加工不僅操作方式簡單,而且程序的編輯也很容易,具有“可切割任何設計或是創(chuàng)意之圖
形”的可用性。
6.成本低
水射流切割加工工藝以水為介質(zhì),并且零配件的使用壽命很長,這樣就可減少停機的時間并降低成本。
7.安全性
水射流切割加工時不會產(chǎn)生灰塵及有毒氣體,可提供一個清潔及安全的操作環(huán)境,并提供全面的安全設施。
綜上所述,與傳統(tǒng)的切割工藝相比,水射流切割更具有切縫窄、切口光滑平整、無熱變形、無邊縫毛刺、切割速度快、效率高、無污染、操作安全方便和成本低等特點。
三、發(fā)展現(xiàn)狀
1968 年,美國密執(zhí)安大學教授諾曼·弗蘭茲博士首次獲得水射流切割技術(shù)專利。1971 年,利用該技術(shù)對做家具的硬木進行射流切割獲得成功,引起了國際關注。80 年代,美國又率先把水磨料射流(AWJ)切割技術(shù)推進到了實用階段,使切割對象更為廣泛。高壓水射流切割不僅可以切割各類金屬或非金屬、塑性或脆性硬材料,而且是冷切割工藝,因此材料的物理、機械性能及材質(zhì)的晶間組織結(jié)構(gòu)不會遭到破壞, 且免除了后序加工。尤其對特種材料, 如鈦合金、碳纖維材料等, 其切割效果更無法比擬。目前,已有3 000多套水射流切割設備在數(shù)十個國家的幾十個行業(yè)中應用,可切割500 余種材料,其設備年增長率超過20%。
,水射流發(fā)展迅速,、日本國際水射流學會(WJTA)WJTA還組織編寫了等書, 使得目前從40德國、瑞士、英國、法國、加拿大、澳大利亞、印度、韓國、新加坡等。
我國的水射流技術(shù)起步并不晚,始于50 年代,但主要局限于礦業(yè)運用與開發(fā),壓力為中高壓水平, 直到80 年代才開始引進超高壓水射流設備, 仿制與研究相結(jié)合, 用于加工航空復合材料及欽板等, 與此同時國內(nèi)船舶系統(tǒng)也研制開發(fā)中高壓系統(tǒng)用于清洗、除銹等艦船的修配工作。80年代后期和90年代初國內(nèi)自行研制成功了超高壓水切割系統(tǒng)設備, 并具有自己的特色和優(yōu)點, 但是在推廣應用及進一步改進提高上工作還做得不夠, 未能形成美國式的一條龍服務的良性循環(huán)。我國目前已有許多單位研制開發(fā)過(出)產(chǎn)品及正在研制開發(fā)與應用水射流切割技術(shù)與設備。
國內(nèi)的水射流學術(shù)活動也較多, 已舉辦過三屆全國噴射技術(shù)會議、八屆水射流技術(shù)討論會, 而且?guī)缀趺繉玫南嚓P國際會議都有中國學者參加。我國眾多學者為水射流技術(shù)做了大量工作, 并取得了許多較高水平的成果。在高壓水射流切割設備方面, 我國也具備設計與制造實力。某些國產(chǎn)設備的指標已達國際先進水平。我國目前水射流切割技術(shù)應用還不很廣泛, 并未引起應有的足夠重視, 還沒有一家汽車廠采用, 這不能不說是一種缺陷, 這也正是其推廣與提高的障礙。
水射流切割技術(shù)發(fā)展趨勢可以概括為以下幾個方面:
1.主機設計日趨完善。如主機的超高壓、大功率化。目前水射流的壓力已超過500MPa。主機的超高壓、大功率化等研究與開發(fā)十分活躍。設計工作壓力更高
的、更加穩(wěn)定的高壓系統(tǒng)是當前研究熱點之一。如國外的高壓部分設計有2個高壓發(fā)生器。其中一個高壓發(fā)生器工作,另一個高壓發(fā)生器備用。2個高壓發(fā)生器交替工作,可以保證機床連續(xù)工作;其完善的自動診斷及保護功能使其運行更安全、維護更加簡單方便;機床定位精度高,其直線定位精度為0.1076mm,重復定位精度為0.1050mm;設計了自動調(diào)高系統(tǒng),能夠在切割過程中自動調(diào)整切割頭與工件之間的距離以保證優(yōu)良的切割品質(zhì)和防止砂管被撞斷;此外如發(fā)展為加裝多個切割刀頭形式,即用一臺高壓系統(tǒng),同時帶動3- 4個噴嘴同時進行切割;加砂切割頭帶自動輸砂裝置;采用高度及碰撞感應器;增加自動化除砂系統(tǒng)等。
2.切割工藝參數(shù)不斷優(yōu)化,進一步提高效率,減少磨料消耗和降低能耗,如最佳的磨料量使用可節(jié)省成本。儲備了工件材料數(shù)據(jù)庫,用戶可根據(jù)工件材料種類、厚度和加工要求自動變換加工參數(shù),操作者可自行擴展數(shù)據(jù)庫。
3.控制系統(tǒng)追求智能化、數(shù)控化控制。要進一步完善專用的水切割數(shù)控系統(tǒng)的功能,發(fā)展智能化控制,使工藝參數(shù)能在加工過程中自適應調(diào)整。尤其是實現(xiàn)從一般的兩軸控制系統(tǒng)發(fā)展為五軸的、用于3D輪廓切割的控制系統(tǒng)。采用PC控制的簡便的編程系統(tǒng),帶圖形顯示界面。切割路徑模擬演示,用以檢查切割過程,計算切割路徑長度、切割時間,核算加工成本。
機械加工工藝相對于其他工藝來說要復雜的多，其本身就是一個復雜的加工過程。因此，在進行機械加工時，必須要有相關措施來規(guī)范工藝，否則會出現(xiàn)一系列的問題，而這種約束性的規(guī)范就稱為工藝規(guī)程。工藝規(guī)程的定義是技術(shù)人員在機械加工時對工藝產(chǎn)品進行規(guī)范制約，即技術(shù)人員根據(jù)工藝產(chǎn)品的形狀或規(guī)格等因素來制定一系列的工藝流程，然后將其制成相關技術(shù)文件，在加工過程中就以此文件為基礎進行操作，這也被稱為工藝規(guī)范。在機械加工中，工藝規(guī)范文件占了很重要的地位，其對機械加工起著指導性作用。工藝規(guī)程對整個機械加工來說非常重要，由于其具有指導性，因此在實際的操作中就應該以工藝規(guī)程為基礎而對實際的加工操作作出相應的調(diào)整。在調(diào)整過后，產(chǎn)品的相關位置、尺寸等因素也會有一些變化，但是不能違背工藝規(guī)程，以此形成一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，產(chǎn)品經(jīng)過這個環(huán)節(jié)之后就會成為一個完整的工藝成品，這就是機械加工工藝的基本流程。
2加工工藝的誤差以及原因
（1）定位誤差及原因。在機械加工工藝中，加工中的定位誤差是比較常見的，其主要表現(xiàn)在兩個方面。第一，由于基準的重合不準確而導致的誤差；第二，由于定位副加工的準確度不高從而導致的定位誤差。由此看出，在加工機械零件時定位的準確性是非常重要的。機械加工必須要有準確的定位基準，且要使用正規(guī)的幾何要素。如果采用不正確的幾何要素來作為定位基準，則會出現(xiàn)相應的定位誤差，并且所選擇的定位基準必須要與設計基準相吻合，否則會出現(xiàn)基準不重合的現(xiàn)象，這就是導致基準不重合的主要原因。定位副主要是由兩方面組成，即夾具定位原件和工件定位面，引起定位副加工不準確的主要原因就是由于定位副制造或定位副間的配合不協(xié)調(diào)，使得其間隙發(fā)生變化而導致零件發(fā)生變化，從而使定位副加工的準確度受到影響。這種誤差一般在調(diào)整法加工中出現(xiàn)，若換成試切法加工會將此誤差的出現(xiàn)概率降低。
（2）制造誤差及原因。在機械加工工藝誤差中，由于機床生產(chǎn)的制造誤差主要包括三方面，即導軌誤差、傳動鏈誤差以及主軸回轉(zhuǎn)誤差。所謂導軌是指機床各部分零件位置的基準，機床之所以能運轉(zhuǎn)，是因為有導軌的支撐。出現(xiàn)導軌誤差的主要原因是由于在使用過程中出現(xiàn)局部磨損、安裝的質(zhì)量不過關等，從而造成了機床生產(chǎn)制造誤差。出現(xiàn)傳動鏈誤差的主要原因是傳動鏈在使用的過程中會出現(xiàn)不同程度的磨損，而磨損后的傳動鏈在運轉(zhuǎn)時就會產(chǎn)生一定的差距，這樣就會導致傳動鏈出現(xiàn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差的產(chǎn)生原因是由于主軸的實際回轉(zhuǎn)線與平均回轉(zhuǎn)線不是一成不變的，兩者之間會產(chǎn)生一系列的變動，其變動的量就是所謂的主軸回轉(zhuǎn)誤差，該誤差的大小直接影響了加工產(chǎn)品的精細度。同時，產(chǎn)生主軸回轉(zhuǎn)誤差的原因還包括了同軸度誤差以及軸承運轉(zhuǎn)的磨損程度等因素。
（3）加工工具的誤差及原因。對于機械加工的工具來說其主要有夾具和刀具，而夾具和刀具的使用誤差對加工工藝來說也是比較嚴重的問題。使用夾具的主要作用是確定加工零件的具置，如果在夾具的使用過程中出現(xiàn)了誤差，則會直接導致加工零件的定位出現(xiàn)偏差。出現(xiàn)刀具使用誤差的主要原因是由于刀具在使用過程中會受到各種因素的影響從而出現(xiàn)不同程度的磨損，而將磨損后的刀具用于加工工藝中則會對產(chǎn)品的尺寸以及形狀造成一定程度的影響。因此，加工工藝中刀具的誤差是一個不容忽視的問題。
（4）工藝系統(tǒng)的誤差及原因。在機械加工工藝中，出現(xiàn)工藝系統(tǒng)誤差的主要原因是由于在加工過程中有一些硬度不高的零件會容易變形。而變形后的零件就會促使工藝系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)，并且在加工過程中，切削力的變化、材質(zhì)不均勻等也會導致誤差的出現(xiàn)從而對整個工藝系統(tǒng)造成影響。
3如何降低加工工藝技術(shù)的誤差
（1）避免直接誤差。在機械加工的過程中并不是所有誤差都不能避免，一些誤差是可以被避免的。工程技術(shù)人員首先要高度重視在加工過程中所出現(xiàn)的誤差，并及時的處理這些誤差，從而避免這些誤差再次出現(xiàn)。例如，在磨削薄片零件的端面時，技術(shù)人員可以根據(jù)以往的經(jīng)驗先將原件粘在平板上，然后準備一個磁力吸盤，并將兩個工件放于吸盤上，將零件端面磨平再取出。隨后在打磨另一個端面時就以此為基準進行，這樣打磨出來的薄片不容易變形。
（2）及時處理誤差。雖然在加工過程中有些誤差能夠避免，但是仍有一些誤差是必然的，若出現(xiàn)了不可避免的誤差，則工程技術(shù)人員應立即處理，從而降低因誤差帶來的損失。避免誤差的主要做法就是人為制造出新的誤差，并利用這種誤差來抵消原有的不可避免的誤差，這樣才能及時的避免誤差惡化。
（3）利用誤差分組法。在機械加工工藝中常用降低誤差的方法主要就是誤差分組法，其可以很大程度的降低誤差并且提高工藝的精確度。誤差分組法顧名思義就是進行分組，而分組依據(jù)是按原件的尺寸和誤差的大小進行。這樣分組之后會使得每組的準確度大幅度提高，然后在進行一定的調(diào)整，就可以很大程度的降低所有組的整體誤差，從而使工藝的誤差能夠大幅度的減少。
4結(jié)束語
1.1機械制造生產(chǎn)類型
機械制造涉及到社會生產(chǎn)生活的方方面面，包括建筑、化工、紡織、交通等等，是整個國民經(jīng)濟發(fā)展的“技術(shù)裝備支持”，有著舉足輕重的地位。按照生產(chǎn)車間規(guī)模及成品面向市場來看，機械制造主要分為三種類型。其中，單件生產(chǎn)所占比例較小，主要指重型機械產(chǎn)品生產(chǎn)，這些產(chǎn)品耗費能源多、材料多，較為笨重，需求量小，且極少存在重復生產(chǎn)現(xiàn)象，一般用于特殊工程定制；批量生產(chǎn)是最為常見的形式，其主要特點是周期性更新，比如說包括車、銑、削在內(nèi)的各種機床，由于技術(shù)的發(fā)展和客戶產(chǎn)品規(guī)格需求的變化，每隔一段時間，機床的相應參數(shù)也要實現(xiàn)變更，跟上產(chǎn)品需求的變化發(fā)展，同時，機床面向的產(chǎn)品特性也使得每次機床生產(chǎn)都是定額的，此為批量生產(chǎn)的市場原因；此外，還有大量生產(chǎn)方式，這部分產(chǎn)品主要是應用場合較多或者應用產(chǎn)業(yè)市場廣闊，比如模具框架屬于前者，而農(nóng)用拖拉機屬于后者，依靠的是農(nóng)業(yè)的基礎經(jīng)濟地位。
1.2機械制造生產(chǎn)流程
機械制造產(chǎn)品的生產(chǎn)流程主要包括奠基工作、生產(chǎn)工作、后期工作。其中，奠基性工作是指對產(chǎn)品機械性能和生產(chǎn)數(shù)量的總設計、依據(jù)設計形成圖紙、依據(jù)圖紙選擇原材料進行生產(chǎn)安排等；實際生產(chǎn)則包括熱處理、切削等等細化零件的工作和組裝工作；對裝配完成的機械產(chǎn)品還應進行檢驗和調(diào)試，合格后才能裝箱保管，銷售投入使用。
1.3機械制造具體生產(chǎn)過程
機械制造具體生產(chǎn)過程包括產(chǎn)品設計、設計審核、零件加工、產(chǎn)品檢測等部分。其中，產(chǎn)品設計是貫穿全局的關鍵性環(huán)節(jié)，關乎到產(chǎn)品后期的市場競爭力，進行產(chǎn)品設計時一定要以市場為導向，以技術(shù)為支持，以成本為約束條件，在符合基本需求的基礎上盡量優(yōu)化功能、節(jié)約成本；產(chǎn)品設計書形成后，設計審核工作應從可行性、經(jīng)濟性、環(huán)保性等方面對其進行綜合評價，有條件情況下可采用專家審計與內(nèi)部審計相結(jié)合的方式，經(jīng)過嚴格的審核檢驗方可投入生產(chǎn)，避免審核不力釀成批量產(chǎn)品報廢的事故；零件加工是整機制造的基礎環(huán)節(jié)，必須以嚴謹?shù)膽B(tài)度對待每一枚零件的生產(chǎn)過程，對產(chǎn)品的質(zhì)量負責；零件制作完成后應對零件質(zhì)量進行鑒定，產(chǎn)品裝配完成后對成品也要進行調(diào)試檢驗，確保機械產(chǎn)品性能穩(wěn)定，對使用者的生命安全負責。經(jīng)歷了充分檢測后合格的產(chǎn)品方可投入市場銷售，流入社會生產(chǎn)生活的各個支柱行業(yè)，為國家經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。
2機械制造加工工藝
2.1加工工藝流程影響因素
科技的不斷發(fā)展使得機械制造工藝有了更多可選擇的技術(shù)手段，在實際應用中應結(jié)合企業(yè)自身技術(shù)水平、各個工序面向?qū)ο?、基礎設備等因素設定一套流程，確保有經(jīng)驗可循。在面對具體產(chǎn)品時，常常還需要結(jié)合零件規(guī)格、經(jīng)驗參考、工期要求等因素對固定流程加以修改和完善，形成適合某一產(chǎn)品的加工工藝流程。技術(shù)人員應注意實踐積累，依據(jù)科學的加工原理和工人的第一手經(jīng)驗對機械加工工藝流程進行完善，保證現(xiàn)有工藝跟上時代潮流，與時俱進。但應注意，無論怎樣，質(zhì)量始終是機械制造產(chǎn)品的根本所在，對零件進行各種加工的前提是避免對其造成根本性傷害，應圍繞這一中心對工藝進行選取；在此基礎上，還應追求效率高的先進手段，同時盡量減少材料浪費，貫徹節(jié)能環(huán)保的新型生產(chǎn)理念。
2.2機械制造加工工藝過程
（1）機械設備的選擇
在實際生產(chǎn)中，應根據(jù)產(chǎn)品的材質(zhì)和生產(chǎn)數(shù)量對生產(chǎn)設備進行科學選擇，如批量生產(chǎn)產(chǎn)品多選用通用機床，機械設備的選擇在一定程度上決定了加工工藝的實現(xiàn)效果，故應注意零件尺寸與機床工藝精度的是否匹配，在精度要求較高的情況下應采用先進數(shù)控機床完成加工過程。機械設備的合理選擇對操作人員提出了更高的要求，需要其在具備專業(yè)操作能力的基礎上對各個設備的性能、優(yōu)缺點有著較為詳細的掌控，當然，這一過程可借助先進的計算機技術(shù)來輔助完成。
（2）機械制造加工工藝過程
安裝、工位、工步、走刀是機械加工的基本過程，包括車、削、銑在內(nèi)多種手段都要經(jīng)過這些步驟，根據(jù)工件實際規(guī)格、生產(chǎn)數(shù)量、精度要求等因素，結(jié)合以往經(jīng)驗合理調(diào)整可提高生產(chǎn)效率，比如在批量生產(chǎn)中，采用復合刀具和多刀多刃方法實現(xiàn)效率提升。
3機械制造生產(chǎn)過程及加工工藝發(fā)展趨勢
