機械加工工藝系統淺析

才革（沈陽機床股份有限公司，遼寧沈陽　110142）

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機械加工工藝系統淺析

才革
（沈陽機床股份有限公司，遼寧沈陽110142）

【摘 要】機械加工工藝系統是機械設備執行零件加工工作的重要支撐，是機械生產加工的前提條件。現代零件加工在質量和精度要求上不斷提升，為了滿足加工需要，完成加工任務，機械加工工藝系統的性能也在不斷的改進和提升。在現代加工制造領域，機械加工工藝系統主要由機床、刀具系統、夾具系統以及被加工工件四大部分組成，本文即對機械加工工藝系統進行研究和分析。

【關鍵詞】機械加工工藝系統加工精度

機械加工工藝系統作為一個整體系統是為了某種加工方法的具體實現，是機械設備執行加工生產的重要支撐和前提條件。機械加工工藝系統包括機床、刀具系統、夾具系統以及被加工的工件。對于不同類型的零件加工，需要采取不同的加工方法，相應的也就需要運用不同的機械加工工藝系統。在機械加工工藝系統中，以車削、銑削、磨削等工藝系統為最主要的工藝系統類型。

1　機床

在機械制造行業領域，機床是最常用也是最重要的生產加工機械設備，在機械制造中，機床承擔著一半以上的加工任務。可以說，機械產品的性能和質量與機床本身的性能有著直接的關系。

1.1金屬切削機床

金屬切削機床有著“工作母機”的稱號，多用于機器的制造，加工方法以刀具切削為主，將金屬材質的毛坯材料加工制造成機器制造所用的零部件。機床的種類很多，分為多種型號，不同型號不同種類的機床有不同的加工用途。從通用性的角度對機床進行種類劃分，可以分以下幾種類型：第一，通用機床，也可稱之為萬能機床。通用機床加工范圍廣泛，能夠執行多種類型的零部件的加工，尤其適用于小批量零件的加工生產。常見的搖臂鉆床、臥式機床都屬于通用機床的類型。第二，專門化機床，相較于通用機床來說，專門化機床的加工工藝范圍要小得多，但是專門化機床就是為了實現某一類型的零件加工或者滿足某種工序的需要而專門設計制造的。常見的絲杠銑床就屬于專門化機床的類型。第三，專用機床，相較于前兩種機床類型，專用機床加工工藝范圍最小，專用機床的設計就是為了某種特定零件加工而設計的，是此種零件加工的專用機床，通用性很差。

1.2數控機床

隨著科學技術的發展，機械加工領域也逐漸將數字化控制技術引入到機械生產加工中，數控機床應運而生。數控機床融入了數字化技術、自動化技術、計算機技術、精密測量等多種先進科學技術，才用數字的形式對機床生產加工進行控制。現如今，在機械加工領域，數控機床的應用已經具有普遍性，而且隨著數控機床的不斷更新換代，靈活性更強，也更具通用性，一臺數控機床往往可以滿足多種類型零部件的加工要求。數控機床也分為多種型號，型號不同所具有的用途也不盡相同。如果從工藝用途的角度，可以將數控機床劃分為普通型數控機床和數控加工中心機床兩種類型；如果從機床類型的角度，可以將數控機床分為數控型車床、銑床、磨床、鏜床等。

相較于普通機床，數控機床的優勢是非常明顯的。數控機床本身具有良好的柔性特點，在對不同類型的零件進行加工時，只要對零件加工程序進行更換即可。同時，數控機床比傳統的普通機床無論從加工精度還是加工效率，都有明顯的提高，產品生產周期短，質量穩定。而且數控機床在對形狀復雜零部件的加工也有優勢，自動控制代替了人工操作，有效的降低了人工勞動量，減少了人力物力的投入，大大節約了生產成本。但是數控機床在技術上要求較高，需要配備具有專業業務素質的技術人員進行編程和操作，同時在維護上也更加強調專業性。

2　刀具系統

在機械加工系統中，刀具占據著重要的地位。在進行切削加工操作時，刀具的按照和運動都會對切削的角度造成一定程度的變化。切削平面、基面和主剖面作為刀具角度確定的參考平面，也稱為刀具實際工作角度。以刀具按照位置為例，在刀具對外圓進行車削加工的過程中，倘若忽略進給運動的影響，在安裝刀具的過程中，如果刀尖比工件軸線高或者比工件軸線低，就會對工作前角和后角的角度造成一定的影響，使其發生一定的變化。當刀具安裝時，切削刃比工件的中心位置高或者低，車刀刀桿的縱向軸線與進給方向不垂直時，將會引起工作主偏角和工作副偏角的變化。

3　夾具系統

機床夾具是機械加工工藝系統中用于對工件和引導刀具進行裝夾的重要裝置，其主要功能在于對工件進行裝夾定位，使工件在正確的位置上可靠的夾緊，以保證機床和刀具對工件的切削加工。不同的機床在夾具的使用上也會有不同的類型，每一種類型的機床都會有與之相對應的夾具。從使用范圍的角度，夾具也分為通用型夾具、專用型夾具、組合性夾具等多種類型。根據夾緊動力源的不同，夾具的控制類型也不同，主要分為手動控制、氣動控制、電動控制和液壓控制四種主要類型。為了保證工件加工達到理想的加工要求，就需要保證工件在機床上處于準確的位置，以能夠使機床刀具對其進行準確的加工創造。夾具對工件的裝夾必須滿足一定的位置條件：第一，確定的工件必須放在夾具確定的位置；第二，確定的夾具必須在機床上確定的位置進行裝夾；第三，相對于夾具的位置來說，刀具的位置必須準確無誤。這三個位置條件之間關系非常緊密，任意一個位置出現偏差，都會對加工精度造成不利的影響，只有每一層位置關系都準確無誤的確定，才能使加工工藝得以準確、有效的進行。可以說，機床、刀具、夾具以及被加工的工件是一個有機的整體，作為這個整體的四個重要音色，每一個相對位置關系都必須確定，才能保證加工的工件滿足加工要求。在加工的過程中還要注意，工件位置確定后還要對工件進行夾緊加固。在加工過程中工件位置在沖擊力的作用下發生一定，會使原有的精準定位發生偏差，影響加工精度。

4　結語

機械加工工藝系統是一個整體的結構，主要由機床、刀具、夾具和被加工工件四部分組成，而前三者是機械加工操作的主要執行系統。為保證加工質量和加工精度，首先要根據被加工工件的材質、類型和加工要求選擇合適的機床，根據機床加工需要配備合適的刀具和夾具，并確定四種元素之間的相對位置關系，為機械加工工藝系統高效精準運行打下良好的基礎。

參考文獻：

［1］陳宏鈞.機械加工工藝手冊（一、二卷）［M］.北京:機械工業出版社，2003.

［2］王茂元.金屬切削加工方法與設備［M］.北京:高等教育出版社，2003.

［3］蔡蘭.機械零件工藝性手冊［M］.北京:機械工業出版社，2005.