加工技术论文范文

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数控技术是在传统机械加工技术的基础上，采用数字控制技术来进一步提高机械加工的质量，并且结合传统机械制造技术、计算机技术与网络通信技术等进行机械加工运动。较传统机械加工技术来说，其不但具有高准度与高效率，同时还具备柔性自动化等优点，国内现在对数控技术的应用主要是预先编制好程序，再通过控制程序来控制设备，一般采用计算机进行控制。

（2）数控加工技术的主要特点

数控加工技术可以简便的改变相关工艺参数，因此在进行换批加工与研制新产品时非常方便。另外，像普通机床很难完成的加工复杂零件与零件曲面形状等，利用数控加工技术都可以高质量量完成。数控加工技术采用模块化标准工具，在换刀与安装方面都节省了很多时间，同时对工具的标准化程度与管理水平都有较大的提高。

2数控技术在机械加工技术中的应用意义

（1）数控技术在机械加工技术中的应用

提高了机床的控制力近年来数控技术在机械加工技术中的应用，对机床控制力有了很大程度上的提高，进一步提高了机械加工的工作效率。采用数控技术来控制机床设备，充分发挥了机床设备的功能，同时使机床设备的操作更加简单，通过在数控器上预先编制好机械加工的流程与操作方法，并由控制器依据相关数字信息来控制机床运行，不但保证了机械加工的质量，同时也使机床设备更具高效化。

（2）数控技术在机械加工技术中的应用

推动了汽车制造业的发展数控技术对进一步发展汽车制造业有很大的帮助，通过将数控技术应用到机械加工技术中以提高机械加工技术的有效，为进一步发展汽车制造业提供了技术保障，在汽车零件的加工中运用数控技术可有效提高生产率，同时强化了汽车进行机械加工的效果，使原本复杂的操作更加简单，提高汽车零件加工生产的效率同时促使汽车制造业实现最大化收益。

3有效提高数控技术在机械加工技术中的应用效果

（1）重视对数控技术的应用

近些年来，数控技术虽已被广泛应用到机械加工技术中，但是仍然有一部分企业内部对数控技术的应用缺乏足够的重视。因此，要想进一步将数控技术融入到机械加工技术当中，首先就必须要让企业的经营管理者充分认识到数控技术在机械加工技术中的重要意义，给予充分的重视。同时，积极组织数控技术相关知识的培训，提高工作人员数控技术水平，结合数控技术的实际操作与理论知识，以便更好的发挥数控技术的优势，提高机械加工的质量与效率。

（2）在机械加工过程中实现自动编程

一般在机械加工的过程中都是采用人工手动进行对生产制造图样与编写零件加工程序单以及工艺过程进行确定，这样不仅效率低且容易出现人为计算失误。因此，应注重对数控技术有效性的应用，尽快实现自动编程，使用计算机来替代人工操作，不但可保证加工质量，同时提高机械加工制造的效率，实现人力与物力的合理化配置，为加工企业节约制造成本，进一步推动机械制造业的发展。

（3）合理改进并更新机械加工中的原有设备

在全球经济发展的推动下，我国工业大力发展，数控技术被越来越普遍的应用到了机械加工技术中，而时代新形势对机械加工的要求越来越高，因此，应当积极创新数控技术，大力倡导经济型数控机床的发展，以保证数控机床的稳定性与高效性。同时，对机械加工中的原有设备应当进行合理改进，提升机械加工的技术水平，完善数控技术的应用，提高我国机械制造业的生产水平。

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2机械制造工艺与精密加工技术的应用分析

2.1关于现代机械制造工艺的应用分析

2.1.1气体保护焊工艺。在进行焊接工艺的使用中，需要明确的一点是，该焊接的主要热源之一就是电弧。在进行工作的时候，他的主要特点就是将某种惰性气体或者性质符合要求的气体作为焊接物之间的有一种保护的介质，在焊接工作开展的过程中，这种气体就会从喷枪中配出来，对电弧的周围进行一种有效的保证，这样做就保证电弧、熔池和空气三者之间能够达到有效的分析。这种做的目的是为了保证有害气体不会干扰到焊接工作的正常进行，保护焊接工作中的电弧能够正常的进行燃烧、工作。在当代社会的发展中，应用最多的保护气体应该属于二氧化碳保护气体，该气体的使用是因为其使用性质较为不错，并且制造的成本也比较低廉，适合大范围的使用，所以，其在当代机械制造行业得到了有效且广泛的应用。

2.1.2电阻焊工艺。该工艺是把焊接物置于正电极、负电极之间进行通电操作，当电流通过时，就会在焊接物之间的接触面及其周围形成“店长效应”，从而焊接物达到熔化并融合的效果，实现压力焊接的目的。该工艺的特点是焊接质量较好、工作生产效率较高、充分实现机械化操作、且需要时间较短、气体及噪声污染较小等，优点较多。电阻焊工艺目前已在航空航天、汽车和家电等现代机械制造业中应用较广。但其也存在缺点和不足，即焊接设备的成本较高、后期维修费用大，并且没有有效的无损检测技术等。

2.1.3埋弧焊工艺。该工艺是指在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺。其分为自动焊接以及半自动焊接两种焊接方式。进行自动焊接时，通过焊接车把焊丝以及移动电弧送入从而自动完成焊接操作。进行半自动焊接时，则是由机械完成焊丝送入，再由焊接操作人员进行移动电弧的送入操作，因此增加了劳动成本，目前应用较少。以焊接钢筋为例，过去经常采取手工电弧焊的方法，即半自动埋弧焊，而如今电渣压力焊取代了半自动埋弧焊，该焊法生产效率较高、焊缝质量好，并且具有良好的劳动条件。但选择该焊接工艺焊接时需要注意选择理想的焊剂，因为焊接的工艺水平、应用电流大小、钢材的级别等许多技术指标都可以通过焊剂碱度充分体现出来，所以要特别注意焊剂的碱度。

2.1.4螺柱焊工艺。该工艺是指首先把螺柱与管件或者板件相连接，引入电弧使接触面熔化在一起，再对螺住施加压力进行焊接。其分为储能式、拉弧式两种焊接方式。其中储能式焊接熔深较小，在薄板焊接时应用较多，而拉弧式焊接与之相反，在重工业中应用较多。该两种焊接方式都为单面焊接方式，因此具有无需打孔、钻洞、粘结、攻螺纹和铆接等诸多优势，特别是无需打孔和钻洞，能够确保焊接工艺不会发生漏气漏水现象，现代机械制造业中应用极广。

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2加工工艺的误差以及原因

（1）定位误差及原因。在机械加工工艺中，加工中的定位误差是比较常见的，其主要表现在两个方面。第一，由于基准的重合不准确而导致的误差；第二，由于定位副加工的准确度不高从而导致的定位误差。由此看出，在加工机械零件时定位的准确性是非常重要的。机械加工必须要有准确的定位基准，且要使用正规的几何要素。如果采用不正确的几何要素来作为定位基准，则会出现相应的定位误差，并且所选择的定位基准必须要与设计基准相吻合，否则会出现基准不重合的现象，这就是导致基准不重合的主要原因。定位副主要是由两方面组成，即夹具定位原件和工件定位面，引起定位副加工不准确的主要原因就是由于定位副制造或定位副间的配合不协调，使得其间隙发生变化而导致零件发生变化，从而使定位副加工的准确度受到影响。这种误差一般在调整法加工中出现，若换成试切法加工会将此误差的出现概率降低。

（2）制造误差及原因。在机械加工工艺误差中，由于机床生产的制造误差主要包括三方面，即导轨误差、传动链误差以及主轴回转误差。所谓导轨是指机床各部分零件位置的基准，机床之所以能运转，是因为有导轨的支撑。出现导轨误差的主要原因是由于在使用过程中出现局部磨损、安装的质量不过关等，从而造成了机床生产制造误差。出现传动链误差的主要原因是传动链在使用的过程中会出现不同程度的磨损，而磨损后的传动链在运转时就会产生一定的差距，这样就会导致传动链出现误差。主轴回转误差的产生原因是由于主轴的实际回转线与平均回转线不是一成不变的，两者之间会产生一系列的变动，其变动的量就是所谓的主轴回转误差，该误差的大小直接影响了加工产品的精细度。同时，产生主轴回转误差的原因还包括了同轴度误差以及轴承运转的磨损程度等因素。

（3）加工工具的误差及原因。对于机械加工的工具来说其主要有夹具和刀具，而夹具和刀具的使用误差对加工工艺来说也是比较严重的问题。使用夹具的主要作用是确定加工零件的具置，如果在夹具的使用过程中出现了误差，则会直接导致加工零件的定位出现偏差。出现刀具使用误差的主要原因是由于刀具在使用过程中会受到各种因素的影响从而出现不同程度的磨损，而将磨损后的刀具用于加工工艺中则会对产品的尺寸以及形状造成一定程度的影响。因此，加工工艺中刀具的误差是一个不容忽视的问题。

（4）工艺系统的误差及原因。在机械加工工艺中，出现工艺系统误差的主要原因是由于在加工过程中有一些硬度不高的零件会容易变形。而变形后的零件就会促使工艺系统误差的出现，并且在加工过程中，切削力的变化、材质不均匀等也会导致误差的出现从而对整个工艺系统造成影响。

3如何降低加工工艺技术的误差

（1）避免直接误差。在机械加工的过程中并不是所有误差都不能避免，一些误差是可以被避免的。工程技术人员首先要高度重视在加工过程中所出现的误差，并及时的处理这些误差，从而避免这些误差再次出现。例如，在磨削薄片零件的端面时，技术人员可以根据以往的经验先将原件粘在平板上，然后准备一个磁力吸盘，并将两个工件放于吸盘上，将零件端面磨平再取出。随后在打磨另一个端面时就以此为基准进行，这样打磨出来的薄片不容易变形。

（2）及时处理误差。虽然在加工过程中有些误差能够避免，但是仍有一些误差是必然的，若出现了不可避免的误差，则工程技术人员应立即处理，从而降低因误差带来的损失。避免误差的主要做法就是人为制造出新的误差，并利用这种误差来抵消原有的不可避免的误差，这样才能及时的避免误差恶化。

（3）利用误差分组法。在机械加工工艺中常用降低误差的方法主要就是误差分组法，其可以很大程度的降低误差并且提高工艺的精确度。误差分组法顾名思义就是进行分组，而分组依据是按原件的尺寸和误差的大小进行。这样分组之后会使得每组的准确度大幅度提高，然后在进行一定的调整，就可以很大程度的降低所有组的整体误差，从而使工艺的误差能够大幅度的减少。

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数控加工是指在机床上利用数控技术对零件进行加工的一个过程。数控加工和非数控加工的流程从整体上来说是大致相同的。但在技术上却大相径庭。采取数字信息控制加工零件的数控加工方法是针对零件种类多样、相同型号产量少、结构复杂、精度要求高等现实状况达到高效化和自动化加工的有效方法。数控加工的发展方向是高速和高精度。20世纪50年代,MIT设计了APT。APT具有程序简洁,方法灵活等优势。但也有很多不足之处如对于复杂的几何形状,无法表达几何即视感[1]。为修正APT的不足,1978年,法国达索飞机公司开发了CATIA。这个系统有效的解决了几何形状复杂、难以表达即视感的缺陷。目前,数控编程系统正向高智能化方向发展。

1.2数控加工的内容

数控加工的内容有挑选适宜在数控机床上加工的零件,对数控加工方案进行确定;详细绘制所加工零件的图纸;确定数控加工的详细流程,如具体工作的分工、工作的前后顺序、加工器具的选择与位置确定、与其他加工工作的衔接等;修正数控加工的流程;确定数控加工中的允许误差;指挥数控机床上一些工艺部分工作等。

2数控加工的工艺设计

2.1数控加工的工艺设计特点

采用数控加工的工艺设计具有加工程序简单,解放枯燥工作的劳动力等特点。改进了传统机床工艺的工序繁多,劳动强度大的弱点。如此便使数控加工工艺设计形成了自身的独特的特点。正常来讲,数控加工的内容要比传统机床加工的内容繁多。数控加工的内容非常精确、工艺设计工作十分逻辑明确。数控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多项工作项目。而这些工作如果换成传统工艺则需要多个步骤才能做好[1]。所以,数控加工具有工作效率高的特点。将传统加工工作中的几个步骤在数控加工工艺中浓缩成更少的工作步骤,这让零件加工所需要的专业工具数量大幅下降,零件需要加工的工序和所用时间也节省出很了多,进而大大提高所加工产品的成品率和生产效率。此外,在普通机床加工时,很多具体的工艺问题如加工时各类工序如何分类和顺序如何安排、每道工序所使用工具的形状大小、如何切割、切割多少等,在实际工作中都是靠工作人员根据自己的多年工作经验和习惯慢慢锻炼成的纯熟的技巧来解决的。传统加工的工艺设计正常情况下不需要加工人员在设计工艺流程时做出过多的计划,实际工作做好就可以了。而在数控加工时,每个实际工艺问题必须事无巨细的都考虑到,而且每一个细节都必须在程序编辑时编入完全正确的加工指令,其结果也会是非常精细,这是数控加工最大的特点。

2.2数控加工的工艺设计方法

工艺设计的任务就是明确零件的什么部位需要数控加工,经过什么流程,如何确定这些流程的前后顺序等等。通常在数控加工时确定零件加工的工作步骤有如下几种方法:按所使用的工作器具确定。为了减少切换工作器具次数,节省时间,可以采取将同一种工作器具集中使用的方法来确定工作步骤。在一个工序中使用同一个工作器具的全所有步骤率先集中,统一完成后然后再使用第二种工作器具进行该种工作器具所要加工的所有步骤,以此类推。平面孔系零件一般使用点位、直线操控数控机床来加工,制定加工的工作步骤时,着重于控制加工精度、成品率和加工所需时间。旋转体类零件通常使用数控车床或磨床加工。在车床上加工时,一般加工成品冗余多,使用粗加工方法。数控车床上用到低强度加工器具加工细小凹槽的情况很频繁,因此适于斜向进刀,一般不要崩刃。平面轮廓零件一般使用数控机床加工。方法上应该着重把控切入与切出的方向。使用直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则零件的曲线轮廓时,一定要用最短的直线段或圆弧段来无限逼近零件轮廓,让零件的误差在合格的基础上加工的直线段或弧段的数量最少为最佳方案[2]。立体轮廓零件:某些形状的零件被加工时,由于零件的形状和表面质量等多方面问题致使零件强度较差。机床的插补方法可以解决这一难题。在加工飞机大梁直纹曲面时,如果加工机床是三轴联动便只能使用效率较低的球头铣刀;如果机床是四轴联动,则可以使用效率比球头铣刀高的圆柱铣刀铣削。

2.3数控加工的工艺设计过程

数控加工的一般过程要经过阅读零件,工艺分析,制定工艺,数控编程,程序传输。数控加工之前应该绘制好零件的加工设计图稿。在数控机床上加工零件时,应该先按照之前绘制好的零件图稿来分析零件的结构、材质、几何形状、大小和精度要求,并采用分析结果作为确定零件数控加工工艺过程的基础。确定数控加工工艺过程,要先详细了解零件数控加工的内容和原则;之后再设计加工过程,挑选机床和加工零件所需的器具,确定零件的加工位置和装夹,确定数控加工中工作的步骤和顺序,确定每个工作步骤中具体的工作器具的使用方法及切割大小;还需要填写数控加工的工艺文件、加工程序及程序校验等。通过实际的操作经验总结,单纯的按照之前设定的数控加工程序来实际操作加工零件依然存在很多缺陷。因为人力工作可能对程序的具体步骤和原理不够明确,对编程人员的本意理解也不是很透彻,通常需要编程人员在零件加工时对加工人员进行现场的指导,这种情况对于零件数量较少的加工状况还能勉强正常工作,但对于时间长、数量大的生产情况,就会生出很多问题。所以,编程人员对数控加工程序比较复杂和不易理解的部分进行适当的补充和说明的作用是不可小觑的,尤其是要针对那些需要长时间和大批量生产零件的数控加工程序特别关键。

2.4数控加工的工艺设计应注意的问题

在数控加工中一定要注意并且预防工作所使用的器具在工作中和零件等出现不必要的摩擦,所以一定要明确的强调工作人员数控加工的工艺设计编程中的加工器具的加工路线,使加工人员在加工前就都清楚明了的知道加工路线[2]。与此同时还应该设置好夹紧零件的位置,如此便可以减少不必要的问题出现。除此之外,对于某些程序问题需要调整程序及加工器具路线和位置时必须事先告知操作人员,以防出现不必要的问题。