機械加工制造工藝研究與探析

吳江鋒

（唐山開灤鐵拓重型機械制造有限責任公司，河北 唐山 063103）

機械產品是指機械廠家向有關用戶、企業等所提供的成品，比如發動機、機床等都稱為機械產品。而機械加工制造工藝是規定產品或零件機械加工工藝過程和操作的方法。在實際生產中，機械加工制造工藝設計的過程是把原材料變為成品的全過程。這個過程簡單來說一般包括以下幾個主要階段：

（1）產品的設計階段。產品設計是機械企業產品開發的核心，它的設計必須保證技術上的先進性與經濟上的合理性。在產品的設計中一般有三種形式，即：創新設計、改進設計和變形設計。創新設計是按用戶、企業等的使用要求進行的全新設計；改進設計是根據用戶和企業的使用要求，對企業原有產品進行改進或改型的設計；變形設計是僅改進產品的部分結構尺寸，形成系列產品的設計。

（2）工藝的設計階段。工藝設計它是保證生產的產品能符合設計的要求，制定較好產品的規程，制訂出產品的試制和正式生產所需要的全部工藝文件。這包括對產品圖紙的工藝分析和審核、擬定加工方案等。

（3）零件的加工階段。這個階段主要包括坯料的生產以及對坯料進行各種機械加工等，使其成為合格零件的過程，但在實際生產中，有極少數零件加工采用精密鑄造或精密鍛造等無屑加工方法。

下面結合本人實際工作，談談液壓設備加工設計制造工藝及自己的一些粗淺看法，僅供參考。

隨著社會科學技術的不斷發展，液壓技術已經滲透到很多領域中，不斷在工程機械、冶金機械、塑料機械等諸多行業得到大幅度應用和發展。當下采用液壓傳動技術已成為衡量國家工業水平的重要標志，在各個工業部門中的應用也將會越來越廣泛。目前，液壓傳動系統的設計在機械加工制造工藝中占有重要位置。

（1）液壓傳動系統設計制造有關主要步驟

a.在生產實踐中，我們要明確對液壓傳動系統的工作要求，這是設計液壓傳動系統的主要依據。

b.要擬定液壓傳動系統圖。這首先要根據工作部件的運動形式，合理地選擇液壓執行元件；其次要根據工作部件的性能要求和動作順序，列出其可能實現的各種基本回路。這個時候我們應注意選擇合適的調速方案、速度換接方案等等，確定安全措施和卸荷措施，保證自動工作循環的完成和順序動作和可靠。

在液壓傳動方案擬定以后，我們應按國家標準規定的圖形符號繪制正式原理圖。圖中應標注出各液壓元件的型號規格，還應該有執行元件的動作循環圖和電氣元件的動作循環表，同時列出標準元件及輔助元件有關表格。

（2）液壓傳動系統中所需元件

這個系統里主要有動力元件、執行元件、控制元件等。其中液壓動力元件是為液壓系統產生動力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。

液壓執行元件是用來執行將液壓泵提供的液壓能轉變成機械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達。液壓馬達是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉換稱為機械能，從而對外做功。

液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因為液壓控制元器件的靈活性，使得液壓控制系統能夠完成不同的活動。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機械操縱法、電動操縱閥等。

除了上述的元件以外，液壓控制系統還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個器件，我們就能夠建設出一個液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構成的相應的控制回路。根據不同的控制目標，我們能夠設計不同的回路。

（3）計算液壓系統的主要參數和選擇液壓元件

這個步驟里一般要計算液壓缸的主要參數；計算液壓缸所需的流量并選用液壓泵；選用油管；選取元件規格；計算系統實際工作壓力；計算功率，選用電動機；發熱和油箱容積計算。

（4）設計液壓傳動系統應注意事項

在設計液壓傳動系統組合基本回路時，要注意防止回路間相互干擾，保證正常的工作循環。要提高系統的工作效率，防止系統過熱。舉例來說如果功率小，可用節流調速系統；功率大，最好用容積調速系統；經常停車制動，應使泵能夠及時地卸荷；在每一工作循環中耗油率差別很大的系統，應考慮用蓄能器或壓力補償變量泵等效率高的回路。系統在滿足工作循環和生產率的前提下，應力求簡單，系統越復雜，產生故障的機會就越多。系統要安全可靠，對于做垂直運動提升重物的執行元件應設有平衡回路；對有嚴格順序動作要求的執行元件應采用行程控制的順序動作回路。此外，還應具有互鎖裝置和一些安全措施。

同時還要加強對壓力控制元件的調整，我們首先要調整系統壓力控制閥——溢流閥，從壓力為零時開調，逐步提高壓力，使之達到規定壓力值；然后依次調整各回路的壓力控制閥。但要注意，主油路液壓泵的安全溢流閥的調整壓力一般要大于執行元件所需工作壓力的10%--25%。快速運動液壓泵的壓力閥，其調整壓力一般大于所需壓力10%--20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時，壓力應保持在0.3--0.6MPa范圍內。壓力繼電器的調整壓力一般應低于供油壓力0.3--0.5MPa。

除此之外，液壓傳動系統的工作環境溫度不應超過30℃，工作場地不準許有煙火、風沙和灰塵；貯油箱要有防塵蓋和通氣孔；要經常檢查冷卻水管，不能有泄漏現象，液壓油中不許混有水分和任何雜質；定期對液壓油進行檢驗，黏度變化值不應超過20%;酸值不大于2mgKOH/g；液壓傳動系統中的工作壓力不允許隨意調節，不要以為液壓油的壓力越高越好。使用過高的液壓油壓力工作，既浪費能源,又會對制品質量產生不利影響（制品易出飛邊，內應力增大，容易變形）。發現液壓系統管路有漏油現象時，要及時維修排除故障。設備周圍地面不許有油污，防止發生火災或人身事故（滑倒跌傷）。

在維修安裝液壓系統零部件時，拆卸、安裝不允許用手錘擊打液壓工作零件，防止損壞零件工作面、影響控制件的工作質量。安裝各控制件和液壓油管路時，一定要先把各零件清洗干凈，防止異物混入液壓油中，不潔凈的液壓油控制件會影響其工作效果。

[1期刊論文特種加工與機械制造工藝技術變革探討-科技致富向導2010(17).

[2]中國液壓機械網：http://www.chinayyjx.com/detail/5051924.html.

[3]中國液壓氣動網：http://www.173yqw.com/detail/5051924.html.