加工机械设备工作原理

机械加工工艺简介

机械加工是一种利用机械设备对工件的外形尺寸及性能进行改变的过程。主要分为热加工和冷加工。热加工主要是对工件的性能进行提高，冷加工主要是对工件的形状进行改变。

标签：机械加工；工艺流程；加工技术；加工精度；加工精度误差

随着科技的发展、时代的进步，机械加工工艺逐渐地被人们所重视。因为机械加工工艺直接影响到产品的质量、生产周期、成本等重要环节。机械加工工艺现已成为人们衡量一个企业好坏的重要依据之一，机械加工工艺就是在工艺流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品。机械加工工艺代表着工业生产和制造的实际水平。机械加工工艺是机械领域中的重要环节，也可以看作是由原材料变成设计要求的零部件全过程。机械加工工艺贯穿于整个机械加工过程，并对全部加工过程有着明确详细的规定。合理的加工工艺不但能满足产品的质量要求、降低加工成本，还能提高工作效率。下面就从多方面对加工工艺进行分析、探讨。

1 工艺流程

对零件以及工件进行加工制造的整个过程就是机械加工工艺流程。简单的说就是对原材料进行各种处理，制造出达到设计要求零件的过程。机械加工工艺流程主要体现为零件的加工路线、加工工序、加工设备的选择等方面。工艺流程是指导生产的主要技术文件，作为机械加工步骤的详细参数。机械加工工艺流程的制定要在保证产品质量前提下，尽可能提高劳动生产率和降低生产成本，遵循优质、高产、低成本的原则。

2 加工设备的选择

工艺流程中对设备的选择极其重要，其关系到零件的质量是否符合要求。在机械加工中，加工设备的本身、夹具、零件的自身重力等众多因素都会影响到加工质量。这就需要根据待加工零件的具体加工要求进行选择适当的设备，同时要求加工工艺人员必须熟知各设备的加工性能、精度、生产效率等，进而实现设备功效的充分利用。随着机械行业的不断变革，人们对机械加工产品质量需求的提高，机械设备也随之更新换代。数控机床的出现，大大地提高了生产效率和经济效益。数控机床控制技术是利用计算机技术对机械加工精度进行控制，实现了机械加工数字化、信息化、智能化，减少了手工操作带来的加工误差。并且在很大程度上提高了生产效益，降低了劳动强度和生产成本。先进设备的应用与推广不断促进着机械加工工艺的引进、优化和研发。

高速冲床的工作原理

高速冲床是一种利用机械力对金属或其他材料进行冲切加工的机械设备。它的工作原理是通过电动机驱动凸轮机构，将机械能转化为动能，然后通过传动系统将动能传递给滑块，使滑块在一定的冲程内快速上下移动。

高速冲床的主要组成部分包括机床本体、凸轮机构、滑块、进给机构、冲头等。当电动机启动时，凸轮机构会产生往复旋转运动，将机械能传递给滑块。滑块通过连杆与凸轮相连，随着凸轮的旋转，滑块会在垂直方向上做上下往复运动。

在工作过程中，金属或其他材料被放置在工作台上，通过进给机构控制材料的进给速度。当滑块向下运动到一定位置时，冲头会对材料进行冲切加工。冲切过程中，冲头的动能会传递给材料，将其剪切或冲压成所需形状。然后，滑块开始向上运动，将已加工完成的材料抬起并使其脱离冲床。

高速冲床具有很高的生产效率和加工精度。其快速、稳定的运动方式使得加工时间短，适用于大批量、高速的生产要求。而且，高速冲床还可以进行多道工序的连续加工，提高了生产效能。此外，高速冲床还具有结构简单、操作方便、维修容易等特点，广泛应用于汽车、电子、家电等行业中。

铣床工作原理

铣床是一种常见的机床设备，广泛应用于机械加工领域。它通过切削工件上的金属，将其形状加工成所需的形式。本文将对铣床的工作原理进行详细介绍。

一、铣床的基本构造

铣床主要由床身、主轴、进给机构、刀具和工件夹持装置等组成。床身是铣床的主要支撑结构，可以提供稳定的工作平台。主轴是刀具的驱动装置，它能够进行高速旋转。进给机构用于沿着多个轴向控制刀具和工件相对运动。刀具则是进行切削的工具，而工件夹持装置则用于固定待加工的工件。

二、铣床的工作原理

铣床工作的基本原理是通过刀具旋转和工件进给的相对运动来实现切削加工。当刀具旋转并且工件相对进给时，刀具的锋利切削边缘将与工件接触，从而切削去除金属材料。这种切削过程可以分为两个主要的运动方式：旋转运动和进给运动。

1. 旋转运动

切削过程中，铣床的刀具通过主轴进行快速旋转。旋转运动产生了刀具的速度和动能，使切削边缘与工件表面接触。刀具的旋转速度可以通过控制主轴的转速来调整，不同材料和切削要求需要不同的转速。

2. 进给运动 除了刀具的旋转运动，铣床还通过进给机构使工件在水平、垂直或其它轴向上相对运动。通过控制进给速度和方向，可以调整切削位置和加工深度。进给速度和进给轴的移动路径可以根据加工需求进行调整。

三、铣削过程

铣床的工作过程一般可以划分为三个阶段：切入阶段、切削阶段和退出阶段。

1. 切入阶段

在切入阶段，刀具进入工件表面并开始进行切削。这个阶段需要适当的进给速度和切削速度来实现刀具与工件的初次接触。切入阶段的目标是确保平稳的切削过程开始。

2. 切削阶段

在切削阶段，切削开始变得更为稳定。刀具和工件之间的相对运动保持恒定，并且切削切削量和深度可以根据需要进行调整。切削阶段的过程中，刀具通过切削边缘持续将金属材料去除。

3. 退出阶段

在退出阶段，刀具逐渐退出工件表面，完成切削过程。这个阶段需要适当的撤退速度，以确保切削过程的平稳结束。退出阶段的过程中，切削刃承受的切削力减小，同时切削热量也会逐渐散失。

机 械 加 工 工 艺

校 内 讲 义

主编 田春霞

大连职业技术学院

前 言

本讲义共分四章，内容包括：金属切削加工的基本知识、工件在机床上的装夹、机械加工的工艺基础、典型零件的机械加工工艺分析。

本讲义以机械加工工艺为主线，从工艺实施的生产实际出发，将切削加工基本理论和知识；各种常用加工方法；常规机械加工工艺等内容有机地结合为一体。讲义通过典型三种有代表性的轴类、箱体类零件和拨动杆类零件的机械加工工艺分析将整个课程的基本理论和知识融合贯通。讲义注重理论知识的实际应用和学生实践能力的培养，从学生的认知规律出发，以适应培养生产一线技术应用型人员的需求。讲义内容丰富，详简得当，实用性强。既有理论又有实例，内容体系符合教学规律。

目 录

前言

绪论

第1章 金属切削加工的基本知识……………1

§1.1 切削运动与切削要素 ………………1

§1.1.1切削运动 ……………… ………1

§1.1.2切削时产生的表面………………2

§1.1.3切削要素…………………………2

§1.2 刀具切削部分的几何角度…………4

§1.2.1刀具切削部分的组成……………4

§1.2.2刀具切削部分的几何角度………5

§1.2.3刀具工作角度……………………7

§1.3刀具材料……………………………10

§1.3.1刀具材料应具备的性能………11

§1.3.2刀具材料的种类与选用………11

§1.4 金属切削过程及控制……………13

§1.4.1切削变形及切屑的种类………13

§1.4.2切削力…………………………15

§1.4.3切削热与切削温度……………18

§1.4.4刀具磨损与刀具耐用度………19

§1.5 金属材料的切削加工性…………22

§1.5.1衡量工件材料切削加工性的指标…22

§1.5.2影响工件材料切削加工性的因素…23

§1.5.3改善工件材料切削加工性的途径…23