机械零件加工工艺研究

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机械零件加工工艺研究:浅谈机械零件加工工艺对安全性的影响

【摘 要】阐述机械零件加工工艺对机械安全性的重要意义，针对机械零件加工工艺中零件的抗腐蚀性、抗磨性以及其表面粗糙度进行探讨，指出机械零件加工工艺中存在的问题，并提出相关的建议。

【关键词】机械零件；加工工艺；安全性

0 前言

随着国内现代化的快速推进，机械设备已得到了广泛的应用，国内大多数行业都以及开始引进机械设备进行控制，大批引进的机械设备，同时也造成了一个新的难题，那就是如果保证机械设备的安全性。机械设备从出厂使用一段时间以后，就会产生一定的磨损，从而造成机械设备发生损坏，更有可能造成人员的伤亡，针对机械设备实施定时的安全性检测可以减少机械设备的损坏、避免不必要的人员损伤以及增加使用年限。

实际应用中，提高机械设备安全性可以在零件加工时从三个部分入手，也就是机械设备零件的抗腐蚀性、机械设备零件的抗磨性以及机械设备的表面粗糙度。

1 机械设备零件的抗腐蚀性

据可靠数据，机械设备零件的表面是否粗糙决定了零件是否具有良好抗腐蚀性的关键因素，零件表面的粗糙度很高的话，那么它就会轻易的造成许多的具有腐蚀性的液体向一个位置流，特别是凹槽，凹槽是最容易被腐蚀的地方。因此，利用减小机械设备零件的表面粗糙度，能够增强零件表面的抗腐蚀能力。并且，在现实安全性检测时，一定要针对零件的压紧力进行检测，这样能够保障零件之间的气密性，从而使腐蚀性的液体无法接触零件表面，从而达到抗腐蚀的目的。

2 机械设备零件的抗磨性

当机械设备在工作时零件的磨损是必不可免的，当零件的磨损到一定程度时，机械设备就必须进行更换，否则就会造成损坏机械设备等不必要的损失。所以，提高机械设备的安全性重点是针对机械设备零件的抗磨性能进行提高。

在实际操作中，机械设备零件的磨损重点产生在下列几段时期，第一是初级磨损时期、第二是正常磨损时期、第三是剧烈磨损时期。针对初级磨损时期来说，因为零件中的摩擦副运行时，两个相互摩擦的零件上，特别零件上以面与面摩擦时，初期零件之间摩擦的只是零件表面的加工时遗留下来的波峰之间，所以两个零件之间实际的摩擦面很小，因此无法造成严重的磨损。若机械设备零件在此时加入一个外力时，在两个零件的摩擦面积上会生成很大的压强，特别是在波峰的地方磨损会更加严重，这时机械设备零件的磨损对机械设备造成的影响会很显著的观察到。经过这段初级磨损时期后，机械设备零件磨损会迈入正常磨损时期，在此段时期，机械设备零件的磨损会达到最小，而且将历经一段很长的时间，这段时期也称作平稳时期。此时机械设备零件的表面波峰也在第一时期磨掉，其表面粗糙度减小，性能也达到了最优化。当机械设备零件来到剧烈磨损时期时，机械设备零件也达到了它的使用年限，在这个时期，零件的润滑等性能大幅度降低，摩擦力增到最大，无法继续为机械设备正常工作，机械设备的零件也会随之报销。

一般来说，摩擦副初级磨损时期受到零件表面粗糙度的作用非常大，但是机械设备零部件表面的粗糙程度一定意义上还无法对机械零件本身的抗磨性起决定性的作用，机械设备零件表面上的纹理同样针对抗磨性起作用。如果机械设备零件载荷不高的过程中，若相互摩擦的零件之间的位移方向一致，那么它们相互的磨损量最低；若相互摩擦的零件之间的位移方向不一致，那么它们的磨损量将十分高。若机械设备在超重中工作，在压强和润滑作用等条件的作用下，零件的具体磨损量会和上面所说的状况有所不同。在实际工作中能够得知，针对零件进行淬火、氮化等处理后，其表面硬度提高，能够增强机械设备零件的承载量，而且令零件的表面不会因为外力而轻易的形变，同时利用这种手段也能够增强机械设备零件的抗磨性能，其抗磨性能至少增强翻倍。然而，若仅仅的针对零件进行表面硬化处理去增强零件的抗磨性能，那么会损坏金属本身的结构与间隙，最可怕的是造成机械设备零件产生裂痕或者表皮脱落，这样一来针对零件的抗磨性起到了反作用。

3 机械设备的表面粗糙度

一般来说，机械刀具的所有参数在车床加工当中都会有所体现，可以在工件加工表面上加工出一定的切削表面。依照刀具切削原理能够获知，利用降低主偏角、工件切削进给量、副偏角，提高刀具的加工时的圆弧半径，都能够适当的降低切削表面的宽度以及尺寸；别且，利用适当的提高刀具的前角角度值能够降低塑性材料加工时的变形度，选取润滑剂、增加刀具的刃磨质量同样能够降低接卸设备零部件的粗糙值。对实际生产中的塑性材料而言，因为刀具常常会针对金属材料产生压力，所以产生塑性变形，在刀具各个切削因素的影响下让工件和加工出现有机分离，这时加工工件的粗糙值就会相应提高，上述的这几个方面的问题就是提高机械设备安全性的重点内容，实际安全检测操作中必须进行重点的检测。

4 总结

保证机械设备的安全性，是保障公司工作安全、有效的实施的前提，是企业提高的对工作人员的人身安全以及工作效率的有效方法，因此，为提高机械设备的安全性，企业应该针对相关机械零部件加工人员和管理人员的专业素质和操作的态度的增强进行培训，从而为公司的今后发展以及壮大提供有利的帮助。

机械零件加工工艺研究:机械零件表面加工工艺的自动识别方法研究

摘要 在机械加工的过程中，在零件的表面因为加工行程的作用，会在机械零件的表面产生多种形式的纹理特征。对零件表面的纹理所表达的信息充分的加以利用，对研究零件表面加工工艺，提高零件表面的加工精度有重要的作用。本文通过对机械零件表面纹理信息的分析，研究一种零件表面加工工艺的自动识别和分析的方法，开辟了图像匹配的新思路。

关键词 机械加工; 纹理圆; 纹理特征; 纹理提取; 加工工艺

在机械加工制造业中，在零件视觉检测中，对零件表面纹理进行提取和分析，对表面加工工艺进行识别已经是视觉检测系统中的一项重要应用。国内外的专家都对此加以关注并从多角度进行相关的研究，因为视觉范围有限，加上高精度的测量要求，目前对零件表面的视觉测量也往往是以零件部分图像的匹配度和拼接分析来对零件整体的表面加工特征进行分析，以此来判断零件表面的加工工艺和加工质量。机械零件在加工的过程中刀具的行程会在零件的表面制造出具有明显方向性的纹理，对表面纹理特征进行提取和分析是模式识别和处理方面的一种重要的方法，以此得出零件表面的处理过程，识别加工工艺。机械零件表面的纹理常见的有直条形、圆形和螺旋形等等，具有明显的方向性，通过对纹理的形、密度和方向等因素进行纹理的分析，识别表面加工工艺，为视觉测量中的图像匹配提供判断依据。

1 机械零件表面纹理特征的提取

1.1 机械零件表面纹理特征的产生

在对机械零件进行加工的过程中，通常采用车削、刨削、铣削、磨削等加工工艺进行零件表面的加工制造，但是在加工的过程中因为受刀具行程的作用会在零件表面产生出多种形状的纹理，如直条形、圆形和螺旋形等，其中以圆形纹理最为常见，本文即以圆形纹理为例，分析讨论纹理特征的提取和分析。

1.2 纹理特征的数字化表达

图 1 圆形纹理及局部解析

本文以圆形纹理为例，如上图1中的（a），首先分别在模板图和待匹配图中取若干个有重合可能的圆形，根据图像的大小来确定所选取的纹理圆的直径d，每个纹理圆圆心之间的长度大于圆形直径的一半。在各个纹理圆上取n条直径将纹理圆等分成2n个部分。如图1中的（b）图，纹理圆的解析，以此为例，将圆心设定为，两条直径之间的角度为，设定此角度的直径为，在直径上取以一个像素为间隔的多个像素点，则一条直径上总共会有像素点的总数为（2w+1）个，像素点的坐标为，则可计算像素点的灰度值根据计算结果取最小的标准差所对应的直径角度为此纹理圆的方向角，再通过择优的方法计算平均值，得出工件表面整体纹理角度，从而得出模板图像的纹理走向。

1.3 纹理走向变化规律的分析

我们对两张图像进行对比，第一张图像为水平角度拍摄，第二张图像为模拟工件抖动拍摄，按不同角度进行旋转拍摄。对两张图象的有重合可能性的纹理进行分析和计算，绘制纹理角度变化曲线图。我们选择不同的部分重复进行拍摄和对比的过程，拟出局部图像的旋转纹理变化曲线图，然后对两张相邻局部的图像纹理进行匹配，先计算图像的纹理走向再进行旋转角度的确定。

2 零件加工工艺的识别流程

通过对大量纹理的提取和分析，建立了纹理圆的模型，在此基础上，设计出一种自动识别加工工艺的算法。机械零件表面加工工艺的自动识别流程如下：

对试验用纹理圆直径上的各个像素的灰度值标准差加以检测，测试结果都符合正态分布的要求，此机械零件图像表现为点斑状的纹理特征，与纹理圆理论模型是相适应的，自动识别加工工艺方法为磨削加工，与实际采用磨削加工的工艺相吻合，说明此种方法实际有效。

3 结论

机械零件表面的纹理特征对判断零件表面的加工工艺具有重要的参考作用，本文通过对纹理特征的提取和分析，解读零件表面纹理的数字表达，通过计算和分析，研究纹理走向的变化规律，从而建立纹理圆模型，设计一种自动识别加工工艺的方法和流程。测试表明，此方法能够正确识别零件表面采用车削、铣削、刨削和磨削四种加工方式中的哪种加工方法，为视觉测量的图像匹配开辟了一条新路。

机械零件加工工艺研究:我国机械零件加工工艺的分析与研究

【摘要】随着科学技术技术突飞猛进的发展，数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术在机械制造业的发展起着越来越重要的作用，数控机床已经成为零件加工的主要工具之一，解决了机械制造中常规加工技术无法解决复杂型面零件的加工，使机械制造的发展进入了一个新的阶段。本文通过对机械零件加工工艺的研究，针对常见的机械零件的加工，进行了工艺方案的分析，确定主要常见零件的加工方法等，希望通过对本文的研究，能够对机械零件加工工艺起到一定的帮助。

【关键词】机械零件;加工;工艺;分析

在机械零件制造业中，其组成零件的材料、结构和技术要求各不相同，各种工具的用途和性能也不同。所以，各种零件的加工工艺是不同的。在各种零件中，最常见的有齿轮类、箱体类和轴类零件等，本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究。

一、机械零件加工工艺概述

（一）机械零件加工准备

1.确定毛坯

在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法，这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时，应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下，主要应以生产类型来决定。

2.对零件进行工艺分析。本环节主要包括以下几点内容：第一、分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;第二、分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;第三、分析加工零件的作用及技术要求。

3.制订机械加工工艺路线。本环节主要包括以下几点内容：第一、制订工艺路线;第二、选择定位基准;第三、确定各表面的加工方法。

4.选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准，争取做到开工前的设备准备充足，以免出现加工过程中的失误与材料浪费。

（二）机械零件加工工艺特征

对零件的特征进行全面、系统而准确地分类有着重要的意义，它可以以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。因此，对零件特征的分类要具有以下的要求。第一，不同的特征之间要存在相互联系;第二，特征分类覆盖面要广，特征描述要体现高效、简易。本文从加工的角度来对零件的特征进行了合理的分类，主要分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。

图1-1 零件加工特征的分类

第一，形状特征，它是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征， 主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。第二，材料特征，主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。第三，精度特征， 用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。第四，工艺特征，主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。第五，制造资源特征，是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。

二、各种主要机械零件的加工工艺分析

（一）轴类零件的加工工艺分析

轴类零件是旋转体零件，所以，这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同，它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。现将轴类零件的加工工艺分析如下。

1.轴类零件的毛坯和材料

第一，轴类零件的毛坯。 大型轴或结构复杂的轴采用铸件，常用圆棒料和锻件。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。第二，轴类零件的材料。轴类零件材料是由很多种类型组成的，常用的有45钢、轴承钢GCr15、低碳合金钢、弹簧钢65Mn等。

2.轴类零件一般加工要求及方法

第一，轴类零件加工工艺规程注意点。工艺规程制订得是否合理，直接影响到劳动生产率和经济效益。在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。一是零件图工艺分析，要研究产品装配图，要做好技术要求的相关准备工作。二是精基准选择，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准，使定位基准与测量基准重合。三是粗基准选择，选牢固可靠表面为粗基准，应选非加工表面作为粗基准。同时，粗基准不可重复使用。四是渗碳件加工工艺路线，一定要做到加工顺序正确。因此，在制订工艺规程时，尽量采用先进加工方法，制订出合理的工艺规程。第二，轴类零件加工工艺方法概述。轴类零件加工工艺方法主要包括以下几点：一是采用车削细长轴的车刀。一般车刀前角和主偏角较大，精车用刀常有一定的负刃倾角，以减小径向振动和弯曲变形，使切屑流向待加工面。二是采用反向进给。这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。三是采用跟刀架。 采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致，从而减少切削振动和工件变形。四是改进工件的装夹方法。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。第三，轴类零件加工顺序的几个问题。处理好基准定位之后，我们还需要注意加工顺序的几个问题：一是铣花键和键槽等次要表面的加工一般安排在精车外圆之后;二是深孔加工应安排在调质后进行，可以有效避免热处理变形对孔的形状的影响;三是数控车削加工，采用数控加工设备为生产的现代化提供了基础，数控车削加工既提高了加工精度，又保证了生产的高效率;四是外圆表面的加工顺序，应先加工大直径的外圆，然后加工小直径外圆。

3.轴类零件加工的工艺分析

第一，轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为：一是粗车―半精车―精车;二是粗车―半精车―粗磨―精磨;三是粗车―半精车―精车―金刚石车;四是粗车―半精―粗磨―精磨―光整加工。第二，典型加工工艺路线。主要为：毛坯及其热处理―预加工―车削外圆―铣键槽―（花键槽、沟槽）―热处理―磨削―终检。第三，轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括以下几点：一是以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准，又符合基准统一原则。二是以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。三是以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准，又是空心轴外圆精加工的基准。生产中，锥堵安装后一般不得拆下和更换，直至加工完毕。四是以两外圆表面作为定位基准，可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时，可用轴的两外圆表面作为定位基准。

4.轴类零件加工分析

第一，零件设备的选择。数控车床具有加工精度高、刚性良好，能够加工尺寸精度要求较高的零件，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿。根据零件的工艺要求，一般可以选择采用步进电动机形式半闭环伺服系统。这类车床设置三爪自定心卡盘，适合车削较长的轴类零件。第二，零件毛坯、材料的分析。①材料的分析。塑性、提供冷切削加工、强度、硬度、机械性能都跟工件的材料有关，所以选择适合的零件毛坯、材料是非常关键的。②毛坯的分析。轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。铸件：适用于形状复杂的毛坯。锻件：适用与零件强度较高，形状较简单的零件。第三，确定工件的定位与夹具方案。在装夹工件时，应考虑以下几种因素：结构设计要满足精度要求;抵抗切削力由足够的刚度;易于定位和装夹;尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具;易于切削的清理。

5.切削用量和走刀顺序

第一，机械零件加工的走刀顺序和路线一般为：基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精。第二，切削用量的选择。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证合理的刀具耐用度;保证零件加工精度和表面粗糙度。一是主轴转速的确定。二是进给速度（进给量）的选择。三是背吃刀量确定。切削用量的选择方法：精车时，应着重考虑如何保证加工精度。粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。

6.保证加工精度的方法

采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。第一，采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。第二，刀具半径的选定。一是刀具较小时不能用较大的切削量加工。二是刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。

（二）箱体类零件的加工工艺分析

1.箱体类零件的技术要求分析

第一，表面粗糙度。一般箱体零件装配基面表面粗糙度为1.6μm，主要孔表面粗糙度为0.8μm。第二，孔与平面间的位置精度。一般箱体零件主轴孔中心线对装配基面的平行度误差为0.04mm。第三，孔系的技术要求。对孔轴线间的尺寸精度、平行度、垂直度误差等，均应有较高的要求。孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。第四，平面的精度要求。

2.箱体类零件的加工工艺过程

箱体零件的典型加工路线为：平面加工-孔系加工-次要面加工。本文的箱体的加工工艺路线如表1所示。

表1 车床主轴箱体零件的加工工艺过程

3.箱体类零件的加工工艺过程分析

第一，箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的，因此实际生产中，一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。第二，主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔，一般需要经过3～4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削，也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级，还应增加一道精密加工工序。第三，箱体加工顺序的安排。一是先面后孔的原则。由于箱体上的孔分布在平面上，所以先加工平面对孔加工有利。二是先主后次的原则。对于次要孔与主要孔相交的孔系，必须先完成主要孔的精加工，再加工次要孔。三是孔系的数控加工。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工，因为它减少了装夹次数，提高了生产率。

（三）齿轮零件的加工工艺分析

1.普通精度齿轮加工工艺分析

齿轮加工工艺与加工过程还是比较繁琐的，在加工过程中可以分为若干个加工环节。一般情况下，加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段，这个阶段虽然处于初加工，但是却很关键。第二阶段是齿形的加工。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理。加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。在这个阶段中首先应对定位基准面进行修整，以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，以达到精加工的目的。

2.齿轮加工工艺过程分析

第一，基准的选择。一般基准的选择可分为：对于空心轴，用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差，在加工齿轮时应注意以下几点：一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时，其配合间隙应近可能减少，以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。第二，齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理，在这一环节过程中我们要注意以下几点：一是当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时，必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。二是保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。三是需要提高齿轮内孔的制造精度，减小与夹具心轴的配合间隙。第三，齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿之后，剃齿之前安排齿端加工。

三、机械加工工艺对加工精度的影响

1.热变形对加工精度的影响。有三种热变形会对加工精度产生较大的影响：第一种，刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法：一是在刀具上涂抹润滑剂;二是选用合理的切削参数。第二种，机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种，工件热变形对加工精度的影响。

2.受力变形对加工精度的影响。解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力，增加工艺系统的刚度，这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。

3.几何精度对加工精度的影响。在对机械零件进行切削加工工艺时，主轴往往会出现回转误差，这种误差会影响零件的加工精度。除此之外，刀具也会出现同样的问题。所以，机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。

机械零件加工工艺研究:机械零件加工工艺的分析与研究

（大唐长春第二热电有限责任公司 吉林长春 130031）

摘 要：通过对机械零件加工工艺的研究，针对常见的机械零件的加工进行工艺方案的分析，确定主要常见零件的加工方法等，提高工作效率和工艺水平。

关键词：机械零件；加工；工艺

在机械零件制造业中，由于组成零件的材料、结构和技术要求各不相同，各种工具的用途和性能也不同，所以各种零件的加工工艺是不同的。

1 机械零件加工工艺

1.1工艺概述

在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法，这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时，应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下，主要应以生产类型来决定。对零件进行工艺分析，分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性；分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容；分析加工零件的作用及技术要求。制订工艺路线；选择定位基准；确定各表面的加工方法。选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准，争取做到开工前的设备准备充足，以免出现加工过程中的失误与材料浪费。

1.2工艺特征

对零件的特征进行全面、系统而准确地分类可以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。从加工的角度来对零件的特征进行分类，可分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。

形状特征是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征，主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。材料特征主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。精度特征用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。工艺特征主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。制造资源特征是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。

2主要机械零件加工工艺分析

2.1轴类零件

轴类零件是旋转体零件，这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同，它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。

2.1.1轴类零件一般加工要求

一是零件图工艺分析，要研究产品装配图，要做好技术要求的相关准备工作；二是精基准选择，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准，使定位基准与测量基准重合；三是粗基准选择，选牢固可靠表面为粗基准，应选非加工表面作为粗基准。同时，粗基准不可重复使用；四是渗碳件加工工艺路线，一定要做到加工顺序正确。因此，在制订工艺规程时，尽量采用先进加工方法，制订出合理的工艺规程。

2.1.2轴类零件加工的工艺分析

（1）轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为：一是粗车D半精车D精车；二是粗车D半精车D粗磨D精磨；三是粗车D半精车D精车D金刚石车；四是粗车D半精D粗磨D精磨D光整加工。

（2）典型加工工艺路线。主要为：毛坯及其热处理D预加工D车削外圆D铣键槽D（花键槽、沟槽）D热处理D磨削D终检。

（3）轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括：以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准，又符合基准统一原则。以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准，又是空心轴外圆精加工的基准。生产中，锥堵安装后一般不得拆下和更换，直至加工完毕。以两外圆表面作为定位基准，可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时，可用轴的两外圆表面作槎ㄎ换准。

2.1.3保证加工精度的方法

采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。刀具半径的选定。刀具较小时不能用较大的切削量加工，刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。

2.2箱体类零件的加工工艺分析

箱体零件的典型加工路线为：平面加工-孔系加工-次要面加工。

（1）箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的，因此实际生产中，一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。

（2）主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔，一般需要经过3～4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削，也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级，还应增加一道精密加工工序。

（3）箱体加工顺序的安排。由于箱体上的孔分布在平面上，所以先加工平面对孔加工有利。对于次要孔与主要孔相交的孔系，必须先完成主要孔的精加工，再加工次要孔。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工，因为减少了装夹次数，提高生产率。

2.3齿轮零件的加工工艺分析

2.3.1普通精度齿轮加工工艺分析

齿轮在加工过程中可以分为若干个加工环节。第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。第二阶段是齿形的加工，是保证齿轮加工精度的关键阶段。第三阶段是热处理阶段，主要对齿面的淬火处理。最后阶段是齿形的精加工。应对定位基准面进行修整，以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，以达到精加工的目的。

2.3.2齿轮加工工艺过程分析

（1）基准的选择。一般基准的选择可分为：对于空心轴，用两端孔口的斜面定位；带轴齿轮主要采用顶点孔定位；孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差，在加工齿轮时应注意：一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来；二是需要加工的齿轮在内孔定位时，其配合间隙应近可能减少，以利于精确度的提高；三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。

（2）齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理，当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时，必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。需要提高齿轮内孔的制造精度，减小与夹具心轴的配合间隙。

（3）齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿之后，剃齿之前安排齿端加工。

3 机械加工工艺对加工精度的影响

3.1热变形对加工精度的影响

有三种热变形会对加工精度产生较大的影响：第一种，刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法：在刀具上涂抹润滑剂；选用合理的切削参数。第二种，机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种，工件热变形对加工精度的影响。

3.2受力变形对加工精度的影响

解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力，增加工艺系统的刚度，这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。

3.3几何精度对加工精度的影响

在对机械零件进行切削加工工艺时，主轴往往会出现回转误差，这种误差会影响零件的加工精度。除此之外，刀具也会出现同样的问题。所以，机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。

4 结论

本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究，采用合理的加工方法能够提高零件加工的效率和精度。

机械零件加工工艺研究:机械零件加工工艺研究

摘要：零件加工是一项精细的工作，在对其进行加工过程中，其精度会受到机械加工工艺的直接影响。因此，在零件加工过程中，应适当提高机械加工工艺水平，提升零件加工精度，从而使零件能够满足使用需求。

关键词：机械加工；零件；精度

机械加工工艺是零件加工中的一项重要内容。在利用机械对零件进行加工过程中，通过对机械的力量进行应用，完成对零件的加工。零件对加工的精度的要求高，因此如果在实际加工中，采用的工艺不合理，将会导致零件加工的精度受到巨大影响，由此可见加强对该项内容的分析是必要的。

一、机械加工工艺

机械加工工艺由前期生产和后期生产两个部分共同组成，在这两个过程中对技术的要求都十分严格。严格的技术要求下，将半成品和原材料制造成成品，该过程中被称作机械过程。机械加工过程中还包括原材料的运输、存储、准备、零件加工、热处理等多项内容。由此可见，机械加工生中包含的内容十分丰富。现代企业在进行机械加工中，都通过先进的系统工程学对生产过程进行指导，确保生产合理性，同时也促进现代企业的生产效率，使产品的质量得到了提高。机械零部件的生产有多个过程中共同组成，机械加工是一个重要的环节，一般情况下，企业需要通过不同的工序完成对零部件单个或批量生产。

二、机械加工工艺对零件加工精度产生的影响

（一）内在影响

内在因素包括的内容如下：（1）系统几何精度存在误差。（2）机械安全存在不规范情况。如果机械在精度上有几何误差，对零件加工的精度会造成影响。对于机械加工工艺来说，其对机械设备的要求非常高，设备质量会影响零件的加工情况。一般来说，零件加工机械是规模较大的组合型机械，该类型的机械能够使零件在精度上要求得到满足。但是，需要注意，如果采用的为组合型机械，在对机械进行应用前，要做好相应的安装工作，如果安装出现问题，零部件的精度势必会受到影响。此外，加工机械在长期运行过程中，会出现磨损情况，这也将会导致组合机械的各部之间可能会存在些小缝隙，将会导致零件的精度受影响。

（二）受力影响

机械加工的受力影响主要体现在以下两方面：（1）系统实际运行能力较强，在运行过程中，系统应用的夹具、刀具等构件等结构要承受较强大压力，而该做作用的存在，会对导致相对位移的发生。（2）系统运行过程中，各个部件都会受到多方面力的影响，表现为系统中的部件，不仅需要承受来自系统的压力，而且还要承受零件施工压力。（3）部件之间的相互摩擦。由此可见，在受力影响下，零件加工的精度会受到影响。

（三）热变影响

热变影响因素分为以下几种:（1）刀具热变。零件加工中，经常会应用到刀具，为了使加工的零件能够达到要求标准，要对零件进行多次切割，切割过程中会存在摩擦力，此时由于摩擦原因，会产生大量的热量，该热量会导致零件发生变化，最终将会导致零件的精准度受到影响。（2）工件热变。如果在零件加工过程中，零件较长，而对该类零件加工的精准度的要求又较高，此时零件精准度将会受到影响。（3）自身热变。零件加工中，机床会与一些构件发生相互作用，导致机床的整体和自身温度上升，此时，将会导致机床自身切合度受到影响，最终将会导致加工的机械零件存在较大误差。

三、提升机械加工工艺精准度的合理措施

（一）严格控制加工过程

机械加工中，为了控制零件加工精度受几何误差的不良影响，零件加工企业，在进行机械设备选择时，要对机械的性能和各种情况进行认真考察，选择信誉良好的厂家，同时要通过合理的措施手段，检查机械设备的性能，重点检查机械自身是否存在误差问题，通过检查后，选择出最佳的机械设备，为零件加工打下一个坚实基础[3]。此外，如果因为生产原因，需要改造投入使用的机械设备，为了确保改造后机械运行的合理性，要对机械在日常运行中出现的各种误差情况进行详细统计分析，再将通过分析得到的误差结果，输入到机械设备的操作系统中，此时，机械设备会自动消除误差，提高零件的生产质量，减少误差的出现。

（二）减少外力干扰

零件加工中，挤压力和摩擦力，都会对零件的精度造成影响，而降低外力对零件加工造成的影响，就必须要减少这两种力。第一，日常加工中，技术人员要认真检查机械设备，若通过检查发现机械设备中的零部件结合较紧，则要及时做好相应的修正工作。第二，定期打磨机械化设备表面，提高接触面的光滑程度，从而减少接触面与零件之间的摩擦力，降低零件生产过程中，加工误差，从而使零件加工的质量能够得到进一步提升。

（三）控制热变因素

机械设备运行中，温度对零件加工的影响作用巨大，温度偏高会对细节设备的运行产生影响。加工零件中，温度偏高，应当利用冷水，进行降温，避免温度过高。例如，利用刀具反复切割，因为刀具与零件之间长时间摩擦，将会引起零件变形，此时，为了对零件变形的控制，需要利用冷水进行降温处理，从而降低热遍对零件加工产生的不良影响。

（四）厂房环境控制措施

厂房环境也会对零件加工精度产生一定影响，对于厂房的控制主要集中在以下几个方面：1.在厂房内安装空调系统，利用空调系统对厂房内的温度进行调整，从而使厂房内的温度始终都能处于适合机械零件加工生产的温度范围内，避免厂房温度对机械加的精准度造成不良影响。2.保持厂房内环境的“干净”，厂房内的环境相对来说比较复杂，在生产中会存在一些杂质对生产的精度造成不良影响，在具体生产中，要保持厂房内环境的相对干净，避免杂质影响机械加工的精准度。3.处理好机械加工中的乳化液烟气，确保另加工的精准度。

四、结束语

科技的快速发展，使机械加工工艺水平得到了进一步提升。在机械零件加工中，为了使企业生产的零部件的精度得到提高，将零部件的不合格率控制在一定范围内，提升企业零部件生产企业的竞争力，需要加强投入，加强对企业机械加工工艺的研究，将对零件加工精度造成不良影响的各项因素都控制在最低。

作者:雷凯淞 单位:中国航空规划设计研究总院有限公司