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机械加工工艺论文范文1
机械加工工艺相对于其他工艺来说要复杂的多，其本身就是一个复杂的加工过程。因此，在进行机械加工时，必须要有相关措施来规范工艺，否则会出现一系列的问题，而这种约束性的规范就称为工艺规程。工艺规程的定义是技术人员在机械加工时对工艺产品进行规范制约，即技术人员根据工艺产品的形状或规格等因素来制定一系列的工艺流程，然后将其制成相关技术文件，在加工过程中就以此文件为基础进行操作，这也被称为工艺规范。在机械加工中，工艺规范文件占了很重要的地位，其对机械加工起着指导性作用。工艺规程对整个机械加工来说非常重要，由于其具有指导性，因此在实际的操作中就应该以工艺规程为基础而对实际的加工操作作出相应的调整。在调整过后，产品的相关位置、尺寸等因素也会有一些变化，但是不能违背工艺规程，以此形成一个生产环节，产品经过这个环节之后就会成为一个完整的工艺成品，这就是机械加工工艺的基本流程。
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。
4结束语
机械加工工艺论文范文2
液压支架工件它的结构件分为两个部分，分别是：立柱和千斤顶。立柱、千斤顶虽然是机械加工件，但是在喷绘工艺上需要采用二次喷涂工艺，也就是说，底涂后开始对其加工和组装，装配完了以后要对整个设备面上进行喷涂面漆。在此过程中，工件运输需要采用积放式输送机，工艺相对不复杂。下面主要对结构件的涂装工艺设计进行一个详细的探讨。液压支架的结构分为两个部分，它主要是由两个大小不同的结构件装配而成的，结构件的品种比较多，在规格上也比较复杂，质量也不一样，相差很远。在现在的市场上存在着对此种装配不确定性的因素，所以，导致在生产的过程中不能以稳定的生产速度进行，生产的稳定性比较难以控制。液压支架的这些特性决定了涂装工艺的一些特殊性。
2液压支架涂装存在的问题
我们经过对液压支架涂装的实际考察和理论分析等，发现液压支架涂装在技术和使用上存在以下几个很重要的问题，这些问题对以后液压支架涂装在技术的发展方面有很多的阻碍：顺序为顶梁、底座、掩护梁。组装工艺：在这些所有的组装工艺中，出现了以下问题：
1）在组装过程中掩护梁对孔连接底座时，这方面不是很到位，如果是单一用导链没有办法让掩护测量定位，如果是用单体柱对掩护梁进行推顶时，掩护梁受到过大的力，就会出现大幅度的晃动，这导致它的精确度降低，在对孔的时候变的异常的困难。在顶梁和掩护梁对孔连接的时候，起吊的高度往往变得比标准的高度高很多，由于高度过高，安装人员在操作时就变的非常困难，无法完成这么高的作业，直接造成了安装人员在操作时的安全度，安全系数直接降低；
2）检验程序复杂。在对工件进行检验的时候，检验程序比较复杂，会占用很多的时间。在支架开始组装的这一过程，需要很多次检验销子的对接问题，检验的次数过多，这就浪费了很多的时间；
3）销子孔对正时，人员闲置现象。对正销子是单独作业，不许要太多的人员，在组装过程中就会出现人员不能协调的问题，有的人员闲置；
4）当销子对正，准备安装的时候，销子一开始很顺利，一般安装到三分之一的时候，阻力变到最大，这时候需要用锤子不断的敲打销子，知道它完全装进为止，在这段安装的过程中用的时间较长，也浪费了人力；
5）在多人操作把顶梁和掩护梁起到预定位置的时候，人员之间技术的熟练程度不同和之前的默契程度也不够，使顶梁和掩护梁不能一次完成任务，需要几次才能把它们起吊到预定位置，这样很大程度上浪费了时间，影响了销子对正时间。
3涂装中固定式涂装工艺的优化改进
3.1敞开式涂装设计改进方案敞开式涂装方案是很大一部分煤矿机械都采用的方案，它是近期人们通过以前的涂装方法改进过来的。这种改进后又进行了进一步的设计，它最大的功能就是可以在车间内把工件一次性吊装到位，然后依次完成清理、晾干等程序后运出车间。这种方案有很大的优点，就是车间内部没有建立独立的清理室、烘干室，降低了成本。
3.2运用固定式涂装改进设计主要是对敞开式涂装方案缺点的优化和改进。厂方在节约成本和节省资源的情况下，建立了一个抛丸清理室和一个喷漆室。这种涂装的优点是对涂装的生产环境是一个大大的改善，比如，在此之前的漆雾、粉尘等一些污染环境的物资在经过改进以后环境有了很大的改善，一些废气也得到了有效的治理，实现了柔性化的生产。
3.3移动式涂装改进设计现在移动涂装方案采用的是6工位漆雾捕集装置，然后在6工位的基础上配合4套组合式整体移动功能喷漆室工作。通过改进后，该方案有效的结合了敞开式涂装和固定式涂装的功能，在吊运的过程中，实现了在多功能室内对结构件的清理、喷漆等一些流程的工作。这样的好处是提高了面积利用率，有效的减少了对结构件吊运的次数和结构件在吊运过程中的时间。这种方案的改进设计也有它适用的范围，它主要用在液压支架厂，原因是液压支架厂的年产量在7500台以下，完全可以保证这种涂装方案对产量的供应。
3.4自动化式涂装改进设计方案如果是在7500台以上的液压支架生产厂，就属于是大批量生产的范围，大批量生产的要求非常的高，移动式和固定式都不能满足市场的需要，需要在他们的基础上设计出一种自动化输送程序较高的涂装方案，国内实验证明可行的是自行葫芦输送机输送涂装。设计这种方案的优点是不用人的控制，直接用计算机进行对输送、储存等一些程序的有效控制，这种方案的柔性化生产程度比较高。不能任意对锚杆敲打及悬挂重物在锚杆上，这样都会对注浆效果造成严重的影响。
3.5挂钢筋网钢筋网的编制要根据网孔实际情况进行，在进行钢筋网交点施工时，主要选用的施工方式为隔点式焊接及绑扎法。在锚杆砂浆彻底凝固及具有一定强度后，才能实施挂网作业。在挂钢筋网施工中，不能对初喷的混凝土进行扰动。钢筋网与混凝土表面必须贴紧，只有这样才能确保钢筋网保护层符合公路工程边坡施工的相关厚度需求。利用U型钎钉对钢筋网进行有效固定，在符合国现行规范中关于钢筋搭接的具体要求的前提下对网片的搭接长度进行确定。编好钢筋网后，必须认真焊接与锚杆交接的位置，才能保证钢筋在喷射混凝土后不出现晃动现象。
3.6养护在混凝土喷射终凝48小时后，依据施工现场的具体情况进行1次喷水养护的时间应定为2h～4h。一般情况下养护时间必须控制在7天以上。第1次喷水养生要在混凝土终凝后进行，此时要将其压力进行有效控制，在水流压力下防止冲坏喷射混凝土的防护层表面。在养护施工中，当发现混凝土出现任何病害问题，如剥落、裂纹、外鼓、局部潮湿或色泽不均匀等，必须采取与之相适应的解决措施进行有效处理，防止安全隐患的产生。
4施工注意事项
1）对混凝土的振动棒施工必须进行严格控制，应遵循快插、慢拔的施工原则进行施工，同时对其振动时间及深度进行严格控制，避免空洞、蜂窝麻面现象的出现。浇注混凝土结束后，加必须进行养护，其时间控制在7天左右；
2）锚垫板应垂直于锚索，每根钢绞线张拉时应将其最大张拉在95kN的范围内进行有效控制，每根锚索为6x95kN。分两个阶段进行张拉作业，主要为张拉及补偿张拉。必须在全部结束上次张拉后的7天内进行补偿张拉。补偿张拉是如发现拉应力出现不同程度地改变，此时施工企业必须补足张拉应力，随时对上次张拉及补偿张拉过程中的锚索位置改变状况进行观察，预应力施加结束后，将露在外面的多余钢绞线进行彻底切除；自由段为张拉孔道壁与钻孔壁整体注浆防腐;在张拉锁定后锚索张拉段可以马上进行封孔灌浆，从预留孔道将注浆管插入，选用低压注浆的方式进行，将压力控制在0.1MPa～0.2MPa左右。
5结论
机械加工工艺论文范文3
关键词：机械加工工艺；GE公司；钴基高温合金；难切削
中图分类号：TQ320.67+1 文献标识码：A
该零件外形均由曲面构成，壁厚为3.175mm，外圆型面上有八个大岛屿与一个小岛屿，在前端面有144处孔，径向孔有20处。在零件后端面有160处孔，径向孔有21处，并有21处花边。针对零件在加工中受到零件材料难加工，及零件型面复杂的制约，我们进行了大量的研制工作。本篇论文论述了高压涡轮机匣加工研制的整个过程。
本论文内容主要包含以下两个部分：
a.概述部分：介绍GE公司大型钴基高温合金机匣的结构特点和加工工艺难点；
b.工艺路线及机械加工：针对零件结构特点和加工难点论述零件加工工艺和机械加工过程。
1 零件及加工概述
1.1 零件结构
高压涡轮机匣为钴基高温合金环形静止零件，轮廓以曲面为主，最大外径尺寸φ1137mm，高116.497mm，型面壁厚3.619mm，型面上有八个大岛屿及一个小岛屿；零件分前后端面，前端面有114个通孔，径向孔有20处。在零件后端面有160处孔，径向孔有21处，并有21处花边。零件整体如图1
1.2 零件材料及特点
1.2.1钴基高温合金
高压涡轮机匣材质为RENE41，毛料为钴基高温合金模锻件，含有金属主要成分有镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛等合金元素。钴基高温合金具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀、和耐磨腐蚀性能。用于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的涡轮增压器。正是由于这种性能，该材料用于高压涡轮机匣。
1.2.2 加工特点
钴基高温合金材料由于成分的原因，材质硬难于切削，在加工时受切削力影响变形不大。零件的结构特点对工艺路线、刀具及加工的方法有所要求，在新件的研制阶段需要合理安排工艺路线及安排合理的加工方法。
1.3 工艺难点
该零件从设计图纸进行工艺分析，从工艺路线、加工、刀具三个方面对加工难点进行论述。
1.3.1 机械加工
零件的材料硬度大，型面复杂：
切削零件材料时，零件材料硬度大，型面加工长。在进行半精车时进行深槽加工，普通刀具难于加工该处。
铣加工表面：在进行粗铣削加工时，零件型面余量大，最大处达到19mm余量，加工时需用大量刀具。
2 加工工艺研究
2.1 工艺路线
通过以上的分析制定工艺路线，编制工艺规程，由于零件整体结构比较复杂，加工路线已先车加工零件外形，后进行粗铣加工去余量，然后进行热处理工序。再进行精铣加工零件的型面，后焊接，再进行零件的精车加工，后对零件进行铣花边及钻孔，最后对零件内部进行喷涂。
2.1.1 工艺路线制定
工艺路线：№0毛料—№5车后端面基准—№10粗车前端及型面—№15粗车后端及型面—№20粗铣外型面—№25去应力热处理—№30修后端面基准—№35半精车前端及型面—№40半精车后端及型面—№50精铣外型面—№55去毛刺—№60焊接连接座—№70修基准—№75精车前端—№80精车后端—№85钻前端面孔、径向孔并铣端面槽—№90钻后端面孔、径向孔并铣端面槽—№100攻螺纹—№105标印—№110清洗—J115中间检验—120荧光检查—125清洗—130集件—135装配—140清洗—145喷涂—150车涂层—155修喷涂表面—J160最终检验—165入库
2.1.2 工装和刀具选择
工装：主要根据GE公司提供的车床和铣床夹具结构图纸进行设计并制造，检测用约束测具为自主设计制造。
刀具的选择：钴基高温合金是一种难切削材料，刀具本身成分内含有钴成分，在加工中，刀具材料容易与零件材料产生亲和，刀具很容易磨损，故选用刀具时，应选用耐磨涂层，防止零件在加工时，刀具磨损，使得刀具有更高耐磨性，零件得到更好的表面质量且延长刀具寿长。
2.2 车加工
车加工共有9道工序：№5车后端面基准—№10粗车前端及型面—№15粗车后端及型面—№30修后端面基准—№35半精车前端及型面—№40半精车后端及型面—№70修基准—№75精车前端—№80精车后端
№5车后端面基准：本道工序车加工零件的内孔及外圆，用于下一道工序的找正及压紧；
№10粗车前端及型面：去除大部分余量为精加工单边留有3mm余量；
№15粗车后端及型面：去除大部分余量为精加工单边留有3mm余量；
№30修后端面基准：热处理后，进行修基准工序，为下道车加工做准备。
№35半精车前端及型面：在零件型面处加工到零件设计图尺寸，端面留有余量1mm余量。（在NO20工序应力释放后，型面加工到零件设计图尺寸）
№40半精车后端及型面：在零件型面处加工到零件设计图尺寸，端面留有余量1mm余量。（在NO20工序应力释放后，型面加工到零件设计图尺寸）
№70修基准：车零件的止口端面及外圆，用于零件的装夹找正。
№75精车前端：将零件端面尺寸加工到零件最终尺寸，并扎槽。
№80精车后端：将零件端面尺寸加工到零件最终尺寸，并扎槽。
2.3 铣加工
零件的精铣加工：
零件的精铣加工，在精铣加工时，注意合理的安排零件的加工路线，加工的先后顺序，加工时的走刀路线。具体精铣的加工路线如下：
第一步：加工零件型面，在加工零件型面时，采用切线进刀，在加工零件型面时，采用上下往复铣加工，保证零件的表面质量，零件的表面粗糙度，铣削零件的型面。
第二步：铣加工岛屿凸台表面，用Φ20刀具铣加工凸台表面，在零件表面方向进刀切削
第三步：加工岛屿大孔及岛子台阶。
第四步：清理大岛屿两侧，用Φ20R3进行清理岛屿两侧。
第五步：清理小岛屿，在小岛屿外层走两次，将零件铣型面的残余清除。
第六步：清理小岛屿下部，用R6球刀进行清根，清根时需注意刀具的磨损。
2.4 关键和难点
高压涡轮机匣加工的关键在于车加工的车槽及铣加工的工艺路线。
2.4.1 进行粗铣零件型面，注意走刀路线的刀路，在粗铣时，大量去除零件余量。
2.4.2 除零件余量后需要对零件进行热处理，将零件粗车及粗铣时的残余应力释放。
2.4.3 后进行车基准及半精车加工。在半精车时，先用R2.5球刀进行粗扎槽，在用R2球刀进行精车。在遇到特殊槽型时，选用非标刀片进行车加工零件的型面。
2.4.4 进行精铣加工时，注意零件的走刀路线，合理的安排刀路，加工出零件的型面。
3 加工工艺总结和推广
随着民用航空飞机的发展，类似钴基高温合金被越来越多的应用，钴基合金材料应用领域的越来越广泛，必将对制造业提出更高的要求，对特种合金加工工艺的研究也会更加深入。
此次对钴基高温合金类大型机匣件工艺方法的第一次探索尝试，发现了一些钴基高温合金的加工工艺方法，如合理安排零件工艺路线，选用合适刀具进行加工，安排合理的走刀路线；除此之外，也对刀具对零件加工中应用的重要性有所认识，这些方法和措施也会推广到其他GE公司的大型机匣合金类零件的研制中去，不断摸索创新。
参考文献
[1]金属切削手册[M].技术中心金属研究室.
[2]金属切削技术指南[M].山特维克可乐满.
[3]西门子编程教程[M].
机械加工工艺论文范文4
Abstract： Based on the principle of following the mechanical manufacturing process requirement， this article focuses on the matters needing attention in the process of mechanical design and puts forward reasonable processing measures from 3 aspects： to enhance machining accuracy， to improve processing surface quality and to increase design standardization.
关键词： 机械制造工艺；机械设计；注意事项；工艺措施
Key words： machine manufacturing technology；machine design；matters needing attention；processing measures
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）27-0043-02
1 机械制造工艺的基础知识
机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。
机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。其中，工艺规程是直接指导产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，它直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。关于机械制造工艺的具体内容简单介绍如下：
1.1 生产过程和工艺过程 在机械制造工艺中，生产过程是指在制造机械产品的时候，将原材料或半成品转变成为产品的所有过程总和，这一过程具体包括：生产技术准备工作；原材料及半成品的运输和保管；毛坯的制造；零件的各种加工、热处理及表面处理；部件和产品的装配、调试、检测及涂装和包装等，而工艺过程是指在生产过程中直接改变生产对象的尺寸、形状、性质及相对位置关系的过程，比如毛坯制造、机械加工、热处理、表面处理及装配等。其中，机械加工工艺过程是指用机械加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为产品零件的过程，这一过程是由一个或若干个工序组成，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀。[1]
1.2 工件装夹 工件在开始加工前，首先必须将工件摆放在机床或夹具上的正确位置，这一过程就称为定位，同时为了使定位好的工件在加工过程中保持正确位置，还需要将工件固定夹紧，这一过程称为夹紧，因此这两个过程合起来成为装夹。在一定程度上机械加工工艺中的工件装夹是否合理不仅会影响到工件的加工质量，而且也会直接影响产品的生产率、加工成本及安全稳定性能。一般而言，在机械制造工艺中经常使用的工件装夹方式主要有直接找正装夹、划线找正装夹、用夹具装夹等方式。
1.3 定位 在机械制造工艺中，为了保证工件的精度，必须做好工件的定位工作，工件常用的装夹定位方式有：直接找正、划线找正和用夹具装夹三种方式。定位的首要工作是要根据加工工件的情况选择好定位基准，机械制造工艺所说的基准其实是起到确定工件和加工工具之间位置关系作用的那些具体点、线或面，根据所起的作用和应用场合的不同，基准一般可分为设计基准和工艺基准，同时工艺基准按照不同的要求和标准，又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
1.4 加工精度 在机械制造工艺过程中，获得良好的加工精度至关重要，直接影响产品的优良特性，根据不同的要求，加工精度可以划分为尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量要求四大类。在实际机械加工过程中，为了获得良好的尺寸精度，一般采取的方法有：试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法等；与获得尺寸精度的方法不同，获得形状精度的方法主要有：轨迹法、成形法、展成法等。
2 机械设计过程中的注意事项
要想保证机械设计高效准确，就必须在进行设计过程中统筹考虑机械制造工艺的要求，机械设计的整个过程涉及很多方面的内容，在机械设计的研究和分析过程中，每个阶段都有自己的重点任务和注意事项，为确保设计取得良好的效果，就必须在整个过程中掌握系统、科学、合理的设计方法，根据工件的加工过程，需要注意以下两点：一是设计要贴合制造工艺实际。研究设计阶段主要负责设计零件的设计方案，是整个机械制造工艺的基础阶段，对后面的所有阶段起着举足轻重的作用，故而在这一阶段内，设计零件时要注意严格按照生产工艺要求来合理布置设计图纸，同时也应该注意加强与车间操作工的沟通，主动了解工件的具体生产制造过程，认真听取现场技术人员和工人对设计的意见和建议，并根据他们的建议及时对设计方案进行调整和修改。二是安装调试指导设计。机械设备的安装调试是整个机械制造工艺的最后阶段，这一阶段决定着设计方案的实际效果能否达到预期目的，在这个阶段必须严格按照技术要求进行安装及调试，根据具体情况及时处理现场发生的各种技术问题，这些具体的安装过程和内容对于前期的机械设计具有实际指导意义，这一过程的经验对于机械设计人员而言，可以帮助他们通过安装和调试工作获得设计的依据，从而可以提高他们的设计水平。对这些设备进行安装、调试、试生产等一系列过程之后，可以通过实际使用效果对产品的质量进行评价和分析，从而确定是否满足机械设备的使用要求。[2]
3 基于机械制造工艺的机械设计合理化措施
3.1 提高加工精度的工艺措施 在机械设计加工过程中，误差不可避免，而只有对产生不同误差的原因进行详细分析和研究，才能有针对性的采取相应预防措施以减少误差的出现，从而有效的提高对加工工件的精度。要想提高加工零件的几何精度可以考虑改进所使用的夹具，或者通过改进测量工具来提高精度，要想提升控制误差的水平，就需要对加工误差进行分析，必须弄清楚产生误差的原因，一般而言，由于系统应力、热变形、刀具磨损、内部应力等情况均会产生误差，根据对应的原因采取相应的解决措施，一般常用减小误差的方法有：误差补偿法、分化或均化原始误差法、转移原始误差法等。
3.2 提高加工表面质量的工艺措施 机械加工表面质量是指零件经过机械加工后的表面微观不平度，也被称为粗糙度，加工表面质量直接影响产品零件的物理、化学和机械性能，甚至直接影响到产品的性能、可靠性、寿命。为了提高零件的加工表面质量，通常采取以下措施：一是注重刀具的选择。为了提高加工表面质量，加工刀具应根据加工件的属性尽量选择使用刀尖圆弧半径较大、副偏角较小或合适的修光刃或宽刃精刨刀、精车刀，也就是说选用与工件材料适应性好的刀具，从而减小了工件的表面粗糙度；二是选择适当的切削条件。要想获得良好的工件表面质量，根据材料不同采取不同切削速度可以有效抑制积屑瘤的产生，另外，减小进给量，采用高效切削液等措施也是通常采取的有效方法；三是减少表面层变形强化。要减少表面层变形，可以采取多种方法，而在使用刀具进行加工工件时，则要注意合理控制后刀面的磨损宽度和切削用量，通常会采用较高的切削速度和较小的进给量再辅以有效的切削液，便可取得良好的效果。[4]
3.3 提高设计标准化的工艺措施 在机械设计过程中，标准化是当前机械行业的一个重要发展趋势，通过设置一个共同的标准，让机械零件的尺寸规格、性能、结构得到有效的统一，这样不仅可以有效提高产品质量，还可以有效降低生产成本，所以在机械设计的层面上就要充分考虑提高产品零件标准化水平，只有这样，才能提升产品的设计水平，增强机械产品在市场中的竞争力。
3.4 加强绿色制造的工艺措施 在机械设计中引入绿色制造的理念可以有效提升机械设计的成功率，进而基于绿色制造理念的机械制造工艺与传统的制造工艺便会产生一些区别，与传统的制造工艺相比，基于绿色制造的工艺更注重对环境的保护，并在此基础上确保经济效益达到最大。基于绿色制造的工艺措施应该充分考虑产品的绿色开发，减少在生产使用过程中产品对周围环境的污染，要保证这一目标要求，首先要做到在机械建模的时候就要确保绿色设计，采用系统化的设计方法，选择绿色环保的材料作为原材料，另外为了提高原材料的利用率，确保原材料在具备良好环境适用性的基础上还要能充分满足生产工艺的要求，充分考虑产品的回收和循环使用。
参考文献：
[1]刘改云.浅谈机械设备设计研发中的若干问题[EB/OL].中国论文下载中心.
[2]赵岩，丁延松.影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].技术与市场，2010（5）.
机械加工工艺论文范文5
关键词：高速铣;对称分层铣;加强筋
中图分类号：TG5191 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0071-01
薄壁零件以质量轻、节约材料、结构紧凑等优点，已广泛应用于航空航天工业。但该类刚度较低，易变形，加工精度难以保证，直接影响到产品的加工质量。
1 引起薄壁件变形的因素分析
引起薄壁件变形的因素，如图1所示。
对影响薄壁件加工精度的因素有所了解后，我们通过对工艺参数进行合理设置，对工艺路线进行合理安排刀具参数、走刀路径与方式等方面进行考虑及优化，控制影响变形的可控因素，从而减小零件变形。
2 装夹方式的合理选择
对于薄壁件而言，零件的装夹是一个非常重要的问题。在选择定位基准进行装夹时，通常选用面积较大、精度较高的面，装夹点应尽可能对称。常用装夹方式有：虎钳、压板、三爪卡盘。对于铣加工来说，通常时采用虎钳在工件两端施加作用力而夹紧，但对于薄板类来说容易造成装夹变形，如图2所示，压板装夹如图3所示。
而压板装夹不仅可以解决受夹紧力装夹变形的问题，而且四周铣削后，切断前，零件与毛坯之间有0.1～0.2 mm的粘接，所以内应力的产生不会造成零件有较大变形。现在对于精度特别高的零件采用真空吸盘直接吸附零件，不需要额外的外力夹紧工件，从而能有效的减小零件变形。
3 数控铣削方式的合理选择
零件加工中，在其它条件不变，加工时间的长短取决走刀轨迹的长短。因此合理选择走刀轨迹对提高加工效率有很大影响。对于腔体类零件一般走刀轨迹有行切法和环切法两种，如图4所示。
与行切法相比，零件受对称切削力，应力释放均匀，可一定程度上提高零件的加工精度。同时，当零件上有对称腔体时，不宜一个腔体加工完再加工另一个腔体，采用分层对称环切可有效控制产品的质量。
精加工时，一般内腔已经进行了粗加工，这时再加工腔体外壁时，尤其由于薄而长的零件。应采用单边顺铣的方式，切削厚度比逆铣时大，切屑短而厚，且变形小，零件受单边切削力，切削纹理一致，切削震动小，比双向铣削行切法加工对零件加工精度控制得好，如图5所示。
当进行端面铣削、台阶等刀具必须由外侧进刀时，垂直式进刀方式对零件的有一定的撞击，而圆弧式进刀，零件在铣削时受力变化缓慢，零件与刀具的受力变小，从而能有效控制表面质量。
4 合理选择工艺路线
某航天零件翼板，如图所示，属于高精度薄壁零件，材料为2A12-H112，分析该零件的特点，并通过合理制定工艺流程，有效地控制了零件的变形。
4.1 零件的结构特点
某机用薄壁零件，如图6所示。
该零件的结构特点如下：
①零件主要尺寸为狭长通槽，其余为约尺寸。狭长部分尺寸为184 mmX50 mmX30 mm（不含凸台部分）。
②零件形状多变、壁薄。加工要素有凸台、圆弧及加强筋，该件狭长部位的厚度为1 mm。
③精度较高，加工难度大。虽然该翼板各个面、尺寸公差为5～6级，由于狭长部位壁厚仅为1 mm，金属去除率大（约为90%），且随着加工的进展，无法用虎钳装夹，需多次倒压板才能完成整体加工，因此这类零件的加工工序的合理安排就成为保证零件加工质量的关键因素之一。
4.2 工艺方案的设计
薄壁零件的加工，一般按粗加工、热处理、半精加工、精加工的顺序安排工序。对于变形较大的零件，加工顺序具体如下：粗铣内外形及筋高→热处理→精铣外形及各凸台→精铣内腔→去除加强筋→零件校正。
①虎钳装夹毛坯，Ф20白金钢立铣刀粗加工外形、Ф10加长立铣刀粗加工内腔，狭长通槽两端封闭加工，内腔中间留有 2 mm加强筋，分两小腔。单边各留余量1 mm，如图7所示。
②采用低温退火，用来去除机加产生的应力，进一步稳定材料内部组织和尺寸精度要求较高的部位。
③精加工分为三个工步：
首先，Ф10和Ф8立铣刀，倒压板、铣削外形各台阶、缺口加工至尺寸。然后，采用半精加工和精加工方式进行数控铣。一次装夹先用Ф16硬质合金立铣刀铣削圆弧。深腔部位，先Ф10硬质合金刀进行内腔的粗加工，粗加工采用分层对称铣削的方式。精加工Ф6硬质合金加长立铣刀，数控铣采用对称分层对称铣削两小凹腔，同时采用高速铣和螺旋下刀的方式。零件腔体的中间位置下刀，然后一次走刀由中间向四周侧壁延伸，下切步距为3、侧向布局为3，结合使用这两种办法，让应力均匀释放可有效减小切削应力不均匀和零件刚性不足造成的切削震动和应力不均匀造成零件变形。
最后，转立铣用垫块虎钳装夹工件，用Ф6加长立铣刀铣削加强筋，同时将封闭腔体两侧铣通。
5 结 语
通过分析引起薄壁件变形的原因，结合本单位生产薄壁件的加工方法，研究了控制薄壁件的变形的一些措施，最后结合实例，完成了薄壁零件的加工工艺的设计，很好地控制了零件的加工精度，为类似薄壁件的加工积累了经验。
参考文献： 本文由wWw.DyLw.NeT提供，第一论 文 网专业教育教学论文和以及服务，欢迎光临dYlw.nET
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机械加工工艺论文范文6
关键词：虚拟仪器，动态切削力，测量，应用
引言
切削力是切削过程中的一个最基本的作用和现象，它不仅是描述切削过程的基本参数，而且也是设计和使用机床、夹具、刀具，制定工艺规程以及评定切削加工性不可缺少的数据。动态切削力的变化规律是研究切削机理和机床动刚度的重要依据。硕士论文，应用。在现代制造工程中(包括柔性制造系统、计算机集成制造系统，无人化工厂等)，切削力是状态监测的重要参数。在机械加工领域的基础和应用研究中，常常需要能够对切削力进行测试的装置，即各种类型的测力系统.它不但是进行相关试验研究的重要工具，而且已逐步发展成为切削加工工艺系统的一个组成环节。
虚拟仪器(VI: Virtual Instrument)的概念由美国国家仪器公司(NI: National Instrument)于20世纪80年代末期提出。虚拟仪器是计算机、测量和微电子等技术高速发展的产物，由计算机应用软件和仪器硬件组成。通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。
本文主要研究利用虚拟仪器实现测力仪数据采集与处理，与虚拟仪器技术相结合，开发出可以测量X,Y, Z三个方向的力。硕士论文，应用。
1 硬件组成
由虚拟仪器构建的测力系统与传统电子仪器一样，其功能由图1所示的三大模块成:信号采集与控制、信号分析与处理、信号显示与输出。
图1 虚拟仪器构建的测力系统功能结构图
利用虚拟仪器实现测力仪数据采集与处理，它主要由以下几部分组成：测力仪、应变仪、数据采集卡、计算机和系统软件（如图2）。
图2 测力仪数据采集与处理系的功能图
基于数据采集的虚拟仪器系统，通过A/D变换将模拟、数字信号采集入计算机进行分析处理显示等，并可通过A/D变换实现反馈控制。根据需要还可加入信号调理和实时DSP等硬件模块。利用仪器实现虚拟仪器系统，VXI总线为新型计算机查卡式仪器提供了标准。硕士论文，应用。计算机完成对采集到的数据进行显示、存储、打印、分析和处理等功能，提供给用户一个简洁直观的动态切削力测量过程。
2 软件组成
软件结构由三部分组成：I/O接口软件、仪器驱动程序和测力系统环境。硕士论文，应用。
I/O接口软件存在于仪器与仪器驱动程序之间，是一个完成对仪器内部寄存器单元进行直接存取数据并为仪器与仪器驱动程序提供信息传递的底层软件层，是实现开放的、统一的虚拟仪器系统的基础和核心。
仪器驱动程序：主要是用于完成仪器硬件的通信及控制功能。硕士论文，应用。当设备驱动后，由软件进行数据的分析整理而实现测量功能，并求去测量结果。硕士论文，应用。
测力系统环境：基于语言平台，如C、Visual C＋＋、VB等；基于图形化工程环境平台，如LabVIEW等。
测力开始时先必须对测力仪加载以标定（以X方向加载力为例）。作为一个非理想的多向测力系统，当在X方向加载力时，Y方向、Z方向也会有不同程度的干扰输出，本试验所得数据如表1：
表1 X方向加载时数据表
