机械制造工艺与机械设备加工工艺探讨

王志琴

（贵州振华群英电器有限公司，贵州 贵阳 550018）

与其他发达国家相比，我国在机械制造技术方面处于相对劣势的地位，所制造出的产品质量不如其他国家。要想使我国机械加工技术有飞跃的提升，就要对机械设备和加工工艺技术等方面进行转变。当前我国机械制造行业正处于高速发展的时期，将智能化、一体化等设备加入其中，能够保证机械制造的产品质量，有效地提高生产效率与质量。

1 机械制造工艺与机械设备加工工艺的概述

在当前全球经济一体化的大背景下，世界各国都在不断地扩充自身的实力，提高自身在世界上的竞争能力。而其中技术又是各国都最看重的，相关技术的发展更是受到重视。在当前市场经济环境中，行业之间的竞争日趋激烈，企业如果想在激烈的市场中占有一席之位，就必须与高科技加强联系。要想在市场上取得一定的优势，占据龙头的地位，那么就必须引进先进技术，对自身相关技术不断进行创新和改革，进一步地提高自身技术水平以及产品的生产质量和效率。

随着社会经济的快速发展，生活水平不断提高，人们对生活的标准也越来越高，因此也对机械制造业提出了新的挑战。从现阶段来看，机械制造行业正在经历着由传统的生产技术到信息技术的转变。在这个转变过程中，很多企业将新兴技术和传统生产技术进行有机的结合，使得自身的生产效率和质量得到了明显的提升。当前市场中，民众对于产品首先是要来自自身实际的需求，然后经过相关的研究和攻关，最终将需求变为现实。在机械制造和设备加工的过程当中，同样要将先进的技术和所要加工的零件进行有机结合，只有明确了所要达到的工艺水平以及目标后，才能够通过相关的工艺流程来达到机械制造的最终目的。机械制造总体来说是一个较为复杂的工艺，它包含许多技术手段的融合，在这其中最关键的便是机床，机床是影响产品质量重要的一环。随着当前技术的不断发展，传统的手工制作的方式已经不能满足当前社会发展的实际需求，在当前机械制造工艺和加工的过程中，如果想实现产品高质量的生产，就必须使用先进的科学技术，提高相关的设备加工水平，才能够保证产品最终的质量 。

2 机械制造工艺与机械设备加工工艺的特征

2.1 互联性

机械制造和加工工艺中突出的特征就是相互关联的特性，这种相互关联的特性主要在于除加工工艺所需要用到的技术外，还要考虑设备方面的能力以及在市场上所生产的产品的销售，以此达到相关生产产品的最终出路。在这个过程中，只有经过有效的处理，才能够使每个环节在机械制造加工的过程当中，都能够发挥出应有的作用，进一步提高机械加工的关联性。

2.2 全球性

机械制造工艺和设备加工的工艺，不仅是对本国社会经济的发展起着至关重要的作用，在全球各国的竞争中也同样起着至关重要的作用，全球竞争本质上就是对各国科技之间的竞争比拼。根据数据统计，2022年，全球工程机械50强中，中国上榜了企业总数10家，占据总额的比例为24.2%。相较2021年的占比下降了0.7%，有下降的趋势，但我国是占据比例最大的国家。我国的机械制造行业对经济、科技的发展来说至关重要，如果要在国际市场方面继续提高占比，就要进一步地提高对机械制造行业的重视程度，加强相关技术的研发和创新。

2.3 系统性

从当前机械制造总体的发展趋势来看，机械制造技术和计算机自动化等技术已经有了初步的融合，而这种融合下的机械制造工艺，相较传统制造工艺来说，其生产的质量效率等方面都有极大的提升和保证。技术是当前工业发展中的关键所在，因此，要对机械制造的技术进行研发和创新，对当前在制造过程中的重难点进行着重解决，从而使机械制造整体的工艺水平有较大的提升。我国工业当前处于一个转型发展期，对于各行各业来说，都在面临着机遇和挑战，尤其是对于机械制造业来说。因此，对相关的技术依赖程度非常的高，所以，要更加注意对于相关技术的重视程度、研发程度，及时引进国内外先进的机械制造技术，对机械制造生产过程中存在的不足及时给予完善，推动机械制造业在可以获得长足的发展。

3 薄壁件加工的要点

随着近年来航天、汽车等制造业的迅速发展，在进行机械加工制造的过程中，对铸件的要求也逐渐地朝着薄壁、智能化、精度化方向发展。人们逐渐地关注金属薄壁应用在车辆、航天、军械方面的优势所在。因此，做好制造业中金属薄壁件的发展具有很大的作用。但是，薄壁件刚性较差，在实际加工过程中较为困难。

3.1 工件夹装

进行工件夹装的时候，应该对所要加工的材料特性有所了解，以此选择适合材料特性的夹装方式，使整体加工制造活动可以顺利进行，生产出质量较高的薄壁件。对薄壁件进行加工方法中，空心浇灌法是使用最普遍的一种加工技术。这种加工技术过程中，主要是使用石蜡进行加工，灌蜡加工完后，溶蜡需加热，会导致零件变形需要考虑加工时夹具的夹紧力，根据工件加工的具体标准来调试出最适宜的夹紧力，保证工件不会乱移动，防止出现零件取下前后测量尺寸差异的情况，影响零件整体的质量，这对于薄壁件来说是非常致命的。

3.2 切割角度

机械零件在生产的过程中，应该根据零件形状的要求以及所使用材料的特征进行综合分析，以XKA714C数控铣床，TC4材料为例，在进行车削时，要校正夹紧左端，光平右端面，钻孔至5mm；粗、精车右端各外圆和端面(包括齿顶圆)，外圆和端面留磨量，表面粗糙度达到工艺要求，其余外圆和端面车至图纸要求；车内槽、车花键孔至图纸要求，倒角至图纸要求。校正外圆和端面跳动0.02mm并夹牢；车左端面至总长；粗、精车内外圆和端面，外圆和端面留磨量，其余内外圆和端面车至图纸要求，倒角至图纸要求。插内花键需要夹紧左端，校正右端面和端面跳动0.02mm，高点位置与作标记方向一致，夹牢插内花键至图纸要求。如果设计的角度不合适，没有对零件的形状以及所使用的材料特点进行综合的分析研究，那么就会导致最终加工出来的零件精确度不高，不符合相关要求。表面还会出现一些不必要的划痕，对于零件后续的使用造成影响。情况严重时，会导致零件出现大面积的损伤，进而报废。在薄壁件加工的过程中，对切割角度的选择一定要提高思想重视，要看到切割角度对整个零件生产制作的过程的重要程度，为零件最终成型的质量和精准度提供有力的支撑，为接下来零件的后续加工制作打下坚实的基础。

3.3 走刀形式

选择适合当前零件生产制作所用的刀具，并调试出最佳的切割角度，虽然对薄壁件加工的准确性有所提升，但在实际走刀的过程中，还是会受到一定的影响，进而导致零件出现一些缺陷，对零件后续加工使用等过程产生一系列影响。在薄壁件加工的过程中，最常用地走刀形式有两种。（1）一次性粗加工法。根据具体加工的零件以及材料特性来选择不同的方法，有蛇形走刀法和单向反复走刀法。（2）阶梯式粗加工法，应综合考量零件加工的具体标准，在进行走刀的过程中，提前预设好相关的移动轨迹。设置出最优的加工量，保证零件最终的加工质量符合设计标准。在刀具进行切割的时候，不断地调整走刀方式，使刀具在切割的过程中，可以保持最优的位置，对刀具轨迹中出现的不足提前进行预判并及时调整。在进行具体操作加工的时候，以45°为基准面进行操作，将不符合零件最终标准的材料进行切割，这样不仅不会降低对刀具的破坏性，还能够进一步地保证最终成品的质量。

3.4 工艺流程

除了工件夹装、切割角度、走刀形式等方面外，对薄壁件加工效果产生影响的因素还有工艺流程。在薄壁件进行加工的过程中，如果相关的技术人员没有对零件的标准进行全面细致的了解，就不能够对工艺流程进行完美的设计，从而导致在零件加工的过程中出现变形的情况，对零件后续的加工产生影响，影响零件整体的质量。还有的则是技术人员没有综合考虑加工时出现的种种情况，例如，刀具、车床出现震动，也没有预先采取一些有效的措施进行针对性的控制，从而导致在加工的过程中如果出现车床的震动，情况较轻会对零件整体的准确性造成影响，情况严重则会使零件出现损伤的情况，进而导致零件整体报废。在对薄壁件加工的时候，尤其要注意综合情况的分析，设计最佳的工艺流程。在设计工艺流程时，可以提前进行模拟演练，确定好各项指标的消耗，综合考量后，设计相关流程。

相关指标的计算方法如下：

3.4.1 材料的消耗量

材料的消耗量等于工件加工前后的体积差与工件材料密度的乘积：

3.4.2 切削刀具的磨损

刀具的消耗计算公式如下：

其中，M为刀具原有质量，WR为刀具磨损率(mm/t)，WC为刀具磨钝标准。

3.4.3 切削液的消耗量

其中，tm为加工时间，o为切削液表面张力，l为铁屑附着带走的切削液与铁屑的长，g为重力加速度。

3.5 控制故障率

机械在加工的过程中对车床等设备的要求较高。要求其稳定性保持在可控的状态，这样才不会影响机械加工时的精准度，进而可以保证最终零件加工成品的质量。如果设备出现异常情况，就会使零件在加工的过程中产生不利的影响，在进行机械制造加工的时候，随着相关的标准不断的提高，技术人员也要提高对设备的维护保养的思想重视程度。要定期进行检修，不定时地进行抽检，使得设备尽量地少出问题，甚至不出问题。同时为了进一步降低机器出现问题的概率还要对出现损坏的部件及时进行更换，根据当前所生产零件的具体标准和要求来对比，如果现有的设备不能够满足相关生产，那么就要及时引进先进的设备，学习与之配套的先进技术。总的来说，降低设备出现故障的概率可以极大提高加工产品的质量，通过对设备的更新换代以及新技术的应用，进一步地提高加工产品的精确性。

3.6 加强技术管理

由于我国在机械制造方面同其他国家相比起步的时间上相对来说稍迟一些，经过多年的积累发展，目前机械制造技术仍处在发展状态。对生产过程中的质量进行严格的管理，保证在生产流程过程中可以实现标准化，进而使生产得以顺利进行，有利于生产质量的把控。随着加工过程中机械化参与的程度越来越高，我国在机械制造和加工工艺方面的发展也越来越快。许多单位在进行机械加工时都使用一体化技术，这样对生产过程中出现意外的概率可以大大降低，还提高了对信息技术的重视程度，以此推动生产过程引进新的技术。将机械设备和生产的零件标准以及所使用的材料特性进行有机的匹配，这样才能够适应加工生产的流程和标准，提高相关技术人员的水平，提升加工产品的可靠性。

4 结语

总的来说，随着社会经济的快速发展，对机械制造工艺和机械设备加工工艺提出了新的标准和要求，制造工艺已经不能够满足当前社会对机械产品高质量的要求，机械制造行业整体面临着严峻的挑战。相关的技术人员更是要努力学习新的技术，提高自身的水平。抓住当前机械制造业发展的关键期，使整个行业实现质的飞跃。