传统加工工艺论文

第一篇：传统加工工艺论文

简析数控加工工艺与传统工艺的结合研究

摘 要：伴随着装备技术工业的快速发展，数控技术的规模也不断扩大，并且已经形成了一种必然的趋势，数控技术在工业的发展中占有很重要的地位，并且其制造技术在装备中占有首要地位。如今，把数控加工工艺与传统工艺进行研究，取长补短，能够有效的提高生产效率。但是数控技术自身也存在着很多不足之处，本文通过分析数控加工工艺与传统工艺结合的特点及优缺点进行阐述，分析其不足之处，并且有效的进行改进，使得数控机床加工的优势充分发挥出来。

关键词：数控加工工艺 传统工艺 特点 结合 研究

引言：随着科技的飞速发展，当今制造业中需要的加工零件的精准度也要求越来越高，数控加工工艺的水平与传统工艺相结合，决定这当今国民经济的命脉，也是高新技术产业中比较尖端的技术装备。在零件加工过程中，不是单一的进行数控加工和传统加工能够完成的，需要把数控加工的工艺和传统工艺相结合，取长补短，使得加工的效率达到最高。

一、数控加工技术简介

数控技术是使用数字信号对机床及其加工过程中进行控制的一种方法，并且这种技术在当今制造业中是不可或缺的，他不仅能够提高生产效率，也能够使得产品的精准度很高。同时，数控机床直接受其驱动程序的的控制，因此编程的质量直接会影响机床的加工效率。并且随着计算机技术的发展和计算方法中语言的出现，人们会使用计算机进行数控加工程序编程，使得数控编程自动化得以实现，并且还能够进行智能的诊断及监控等，为维修提供了便利的条件。

二、数控加工工艺的优点

1.生产准备周期短

在数控机床上加工新零件， 大部分准备工作是根据零件图样编制的数控程序， 而不是去准备靠模、专用夹具等工艺装备， 而且编程工作可以离线进行， 这样大大缩短了生产的准备时间， 因此使数控机床有利于产品的升级换代和新产品的开发。

2.具有工艺复合性

采用数控加工后， 工件在一次装夹下能完成镗、铣、钻、铰、攻丝等多种加工， 具有复合性的特点， 传统加工工艺下的一道工序在数控加工工艺中已转变为一个或几个工步， 这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少， 零件装夹次数及周转时间也大大减少了， 从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。

3.加工精度高

对于精度要求高、结构复杂的中小批量零件， 采用数控加工工艺能提高零件的加工质量， 缩短加工周期，显示出较大的优势。由于数控加工由程序来控制加工过程， 在整个制造中受到人为因素的影响相对较小， 所以加工精度可以保证。

4.生产效率高

数控机床的加工效率一般比普通机床高 2～ 3 倍， 尤其在加工复杂零件时生产效率可提高十几倍甚至几十倍。

5. 易于建立计算机通信网络

数控机床通过因特网已初步具备远程控制和调度， 进行异地分散网络化生产的可能， 从而为今后进一步实现制造过程网络化、智能化提供了必备的基础条件。

三、数控加工工艺的基本特点

1. 内容十分明确而具體

数控加工工艺与传统加工工艺相比， 在工艺文件的内容和格式上都有较大区别，在加工部分、加工顺序、刀具配置与使用顺序、刀具轨迹、切削参数等方面， 都要比传统机床加工工艺中的工序内容更详细。

2. 工艺工作要求相当准确而严密

数控机床虽然自动化程度高， 但适应性差， 它不像传统机床加工时那样可以根据加工过程中出现的问题自由地进行人为的调整。

3. 采用多坐标联动自动控制加工复杂表面

对于一般简单表面的加工方法， 数控加工比传统机床加工无太大的差别。但是对于一些复杂表面、特殊表面或

有特殊要求的表面， 数控加工与传统机床加工有着根本不同的加工方法。

4. 采用先进的工艺装备

为了满足数控加工中高质量、高效率和高柔性的要求， 数控加工中广泛采用先进的数控刀具、组合夹具等工艺装备， 提高了加工精度。

5. 采用的工序集中

由于现代数控机床具有刚性大、精度高、刀库容量大、切削参数范围广及多坐标、多工位等特点。因此， 在工件的一次装夹中可以完成多个表面的多种加工， 甚至可以在工作台上装夹几个相同或类似的工件进行加工， 从而缩短了加工工艺路线和生产周期、减少了加工设备、工装和工件的运输工作量。

四、数控加工工艺和传统工艺相结合

1.数控加工工艺

数控加工可以缩短结构复杂的零件的加工时间，也保证了加工精度的准确性和零件加工的质量化。在编制机械加工的工艺时，要考虑的更加精确细致。比如在加工完退刀槽之后，要注意退刀的具体位置。防止与其他的工作零件产生反应造成破坏。在传统工艺上进行详细的描述换刀的要求，大大节省了换刀时间和换刀效率。

2.传统工艺

传统工艺就是指运用天然材料制作，表现出独特的民族风格和地方特色的工艺品和技艺它有着几百年的历史，并且在工艺的流程上都是完整的。但是，现在传统工艺面临的情况比较复杂，有些技艺面临失传的境地。主要的原因就是经济效益低下，工艺复杂，后继无人等。国家因此出台了相关政策进行补救，比如“非物质文化遗产的保护”。社会媒体用各种方式在广泛宣传和挽救，希望这些老手艺能够代代流传下来。

3.数控加工工艺需要与传统工艺结合

精度要求低， 结构简单的零件， 尤其是当批量很小时，采用数控机床加工则优势不明显。不论是传统加工工艺还是数控加工工艺， 它都是有一定工艺范围的和加工零件的类别的优势。这就要求我们在整个生产和加工中根据加工的实际需要，把数控加工工艺和传统加工工艺合理安排好， 使整个工艺过程有机结合起来。一般来讲， 一个零件的制造过程一般都是由数控加工和传统机械加工组合而成的。由于数控加工工序一般都与统加工工序穿插在一起， 因此在工艺路线设计中一定要兼顾数控加工和传统加工工序， 将两者进行合理的安排， 使之与整个工艺过程协调吻合。对于比较复杂的零件， 数控工艺流程中还可能穿插进更多的传统加工工序， 所涉及的传统工艺的种类也会更多。这就要求数控工艺员具备良好而全面的工艺知识。在实施数控加工之前， 应先使用传统的切削工艺， 把加工余量减小到尽可能小。这样做既可以缩短数控加工的时间， 降低加工成本， 同时又可以保证加工质量。

结语：综上所述，不论是传统加工工艺还是数控加工工艺， 它都是有一定工艺范围的。所谓机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力。数控专业在我国的机械工业发展中取得了辉煌的成就。但是发展的过程中还是存在一些问题，和发达国家的效率和质量上还是存在一定的差距。通用机床适用于小批单件生产， 产品多变工艺范围较宽。而数控机床能够在一次装夹中完成大量工序， 重新调整十分方便， 故适用于小批生产自动化， 它的工艺范围比之传统的通用机床更宽， 在飞速发展的当今时代，数控加工中心有着很重要的作用，并在今后工业的应用和发展中占有很重要的地位，其前景是非常可观的。

参考文献：

[1] 卢卓 数控加工与传统机加工工艺的比较与分析[J].黑龙江科技信息，2016(13)：

[2] 徐炎 数控加工工艺与传统工艺的结合[J]《 装备制造技术》2018 (02)

作者：何永涛

第二篇：数控加工与传统机加工工艺的区别

作者简介：郭士吾(1989—)男，汉，山东济南人。助理实验师，就业与校企合作办公室主任，本科，工作单位：山东职业学院，主要研究方向：机械设计制造及其自动化。

摘要： 数控加工工艺与传统加工工艺相比具有很大的优势，数控加工工艺以传统机加工工艺为基础，与计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有效结合，从而形成的一种新的加工工艺模式，数控加工工艺是当代最为先进并且在加工行业中占有重要地位的新型加工工艺技术。本文分别从加工工艺、装夹及夹具、刀具、加工方式、切削用量及熱变形等几个角度对数控加工和传统机加工工艺之间的区别进行了具体的阐述。

关键词： 数控加工工艺;传统机加工工艺;夹具;刀具;切削用量;热变形

数控加工工艺以传统机加工工艺为基础，融合各项先进的技术，通过对关键技术的研究，在工艺技术方面取得了很大突破，从而形成了一种先进、高效的新型加工工艺。不断改进数控加工工艺也成为当代加工业发展的重中之重。我国加工行业比较发达，普遍机床加工方法在技术和加工方法上都较为成熟，所以当前应用的数控车、数控铣及加工中心中均延续了普通机床中成熟的技术和加工方法，并且将普通机床的成熟的技术与数控机床的加工优势进行充分的结合，从而有效的将数据机床的优良性能发挥出来[1]。在当前数控加工方法应用过程中，不可避免会出现一些新工艺问题，所以在数据加工和传统机加工工艺进行有效结合之前，需要对二者的区别进行全面、有效的分析，从而最大限度的发挥出数控加工和普通机床加工的优势。

1 加工工艺

在普通机加工艺中，定位基准、装夹方式、刀具、切削方法等都可以进行简化处理，但数据加工工艺则较为复杂，即使加工任务相同，数控加工工艺的方案也不唯一，因此需要对所有因素进行综合考虑，例如加工工序的安排，热处理工序的安排，数控进给路线的安排等。数控加工工艺的多样化，这是数控加工工艺与传统机加工工艺最明显的区别。

2 装夹及夹具

在传统机加工工艺中，普通夹具要实现的夹具功能是定位、夹紧、导向、对刀以固定夹具和机床的坐标方向，而数控加工过程中，除了要固定夹具和机床的坐标方向，还需要协调零件和机床坐标系的尺寸关系，在装夹过程中对定位和夹紧步骤进行有效控制。传统机加工工艺中，机床自身的加工能力有限，所以加工过程中需要利用专用夹具进行多次装夹，这就会增加夹具在设计和制造上的费用，从而增加产品的生产成本，降低企业的生产效益。数控加工工艺可一次装夹多件工件，采用仪表进行定位调试，大部分情况下都不需要进行专用夹具的设计，所以相对来讲其成本较低，并且一次装夹多件减少了停机辅助时间，生产效率能够大幅提升[2]。

3 刀具

在加工过程中，加工工艺和加工方法的不同所用的刀具也不同。在数控加工中，利用高速切削在保证加工质量的同时，加工效率也能快速提升，而且加工质量也能够得到保证，降低切削变形的可能性，缩短加工周期，因此，在高速切削下对切削刀具的质量要求也比较严格。例如，众所周知，切削过程中会产生大量热导致温度升高，如果在数控加工中采用的干切削法，这种方法在切削过程中不加或者只加少量切削液，由于缺乏切削液作为冷却剂冷却机具，切削过程一直保持高温的状态，这就要求刀具在高温下不会变形，刀具本身具有优良的耐热性。数控加工工艺作为当代加工行业应用最为广泛的工艺，加工行业由传统机加工工艺向数控加工工艺的转变也为刀具行业的发展带来了一场革命，刀具行业已不再仅仅扮演着刀具生产和供应的角色，转而开展新型切削工艺以及相关配套技术的产品开发活动，刀具生产商作为加工行业重要合作伙伴，在加工行业提高生产效率，降低生产成本的过程中发挥至关重要的作用[3]。

4 加工方式

在传统机加工工艺比较落后，一些加工工艺难以精准掌控，导致传统机加工工艺具有一些局限性。但采用数控机床进行加工以后，克服了传统机加工的局限性，使一些慎用的加工方式具有可行性。例如通过数控加工中的圆孤插补法、数控修整法等替代了传统孔位加工中使用的充填法、空刀法和修整法。而且硬切削加工工艺也开始在数控机加工中得以实现。数控机加工不仅能够有效的提高加工效率，降低加工成本，并且能够减少设备的资金投入。与湿切削法相比，干切削作为一种绿色制造工艺，在切削加工上具有非常明显的优势，但其切削力大，在切削过程中容易产生变形及刀具磨损等问题。

5 切削用量

在传统机加工工艺过程中，工人往往是凭借自己的技术和实践经验对机床进行操作，人的控制能力不够精准，特别是面对对复杂的曲线和曲面，人工操作往往会出现很大的误差，很难加工出精度要求较高的工件，导致废品率增加。因此，在切削用量的选择方面总是特别谨慎。而数控机床是采用控制系统控制机床动作，不论什么形面都可用设定好的程序控制加工过程，刀具在工件上的运动轨迹是全自动、灵活、精准、不间断的，可预先对加工过程设置一个最为合理的切削用量，既不会对材料带来浪费和不必要的损耗，又能最大限度地提高材料的利用率和加工效率，这是传统机床加工不可比拟的。

6 热变形

无论是传统机加工工艺还是数控加工工艺，在切削过程中都不可避免的会出现热变形的情况。而热变形会直接影响到最终工件的加工精度以及刀具的使用寿命。传统机加工工艺各工序之间缓冲时间较长，粗加工，半精加工，精加工阶段可以进行明显的划分，所以精加工阶段可以等到前道工序中产生的温升完全恢复后再开始，并且精加工阶段还可以细分几个工步，逐步消除温升可以有效的降低热变形所产生的不良影响。但数控加工工艺需要连续进行多个面的加工，而且加工周期短，这样会导致切削过程中产生的热量不能及时转移，所以热变形是数控加工工艺过程中最明显的缺陷。目前，在数控机床加工中，通常会采用加入切削液的方法来达到冷却的目的[4]。

7.结语

数控加工工艺是以传统机加工工艺为基础，通过与计算机技术的有效结合而发展起来的，所以传统机加工工艺是数控加工工艺技术的基石和来源，通这比较两者的优缺点，可以在加工过程中提出更为科学合理的加工方案，使加工行业的发展快速稳步进行。

参考文献

[1]吴霞，周太平. 数控加工中的工艺与夹具设计若干问题探讨[J]. 煤矿机械，2010，31(02).

[2] 姚龙涛. 大型四球面数控加工工艺研究[J]. 制造技术与机床，2013(08).

[3] 罗及红. PLC在两工位钻孔攻锐组合机床改造中的应用[J]. 煤矿机械，2012(11).

[4] 蔡兰，王霄. 数控加工工艺学[M]. 北京：化学工业出版社，2005.

作者：郭士吾

第三篇：机械加工工艺对加工精度的影响

[摘 要]机械加工是社会生产中一个重要的组成部分，机械加工工艺流程一般都由很多环节构成，具有复杂的操作步骤。在机械加工过程中，往往会产生一定的加工误差，造成加工精度的不足。本研究针对我国机械加工的现状，就影响机械加工精度的因素方面进行了深刻的探究。

[关键词]机械加工;加工精度;影响

前言：近年来，随着我国经济和科技的快速发展，促进了机械加工工艺技术的进步，但是，我国的机械加工工艺在加工的精度方面仍然存在许多问题。在零件机械加工过程中，加工精度直接决定零件的质量和性能，机械零件的加工精度是确保机械产品质量的基础。因此，要严格控制机械加工过程中的加工精度，保证产品的优异性能，确保产品的质量达到标准。

1. 机械加工工艺精度的概念

机械加工工艺主要由前期的生产过程和后期的加工工艺过程组成，在这两个过程中，对工艺技术都有严格的要求。加工精度是指零件加工后的尺寸、几何形状和相互位置等几何参数与理想零件几何参数相符合的程度，它们之间的偏离程度则为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。

当对机械零件进行加工时，需要一个专门的系统来进行相关操作，这就是机械加工工艺系统。一般来说，机械加工工艺系统由工件、机床、工具以及夹具等组成。机械加工系统是整个机械加工工程的基础，是提高产品加工精度的重要保障。在实际生产加工中，要提高零件加工的精度，就必须要了解影响零件加工精度的各种因素及其发生的原因。

2.我国机械加工工艺现状

2.1 机械加工的操作人员素质较低

从工艺流程图的设计、执行到进行机械加工过程，都是由机械加工的操作人员完成的。大多数机械加工工厂的操作人员的自身职业技能的素质处于相对较低的水平。一方面，长期以来国内的教育都集中在高等学历方面，而对于职业技能和基础操作的培训投人严重不足。另外一方面，工人不肯动脑筋，不认真思考，对加工工艺的研究不够，对加工设备的工作原理也缺乏讨论，仅仅依靠旧有经验来完成生产。产业工人素质的低下不仅限制了机械加工工艺系统和产品加工精度的提高，还会会导致大量的财富浪费、成本增加、效率低下，进而会影响产品的竞争力。

2.2 机械加工工艺的自动化水平低

改革开放以来，通过技术改造和引进国外先进制造技术，使我国的机械加工工艺水平有了长足的进步，但是仍然存在机械加工工艺自动化水平低的问题。很多的机械加工厂使用传统的机械加工工艺，存在依靠大量人力劳动，自动化程度低，对生产过程的控制性差等先天不足，同时传统的机械加工工艺还有生产周期长，操作过程繁琐，原材料消耗量大等不利之处，这些都会影响到产品的加工精度。

2.3 机械加工工艺设计的不合理

工艺流程是机械加工进行的基本依据，加工工艺是每个环节的详细参数，设计完善的机械加工工艺对零件生产具有很重要的作用。然而，在实际的设计工作中，由于一些设计人员对加工设备的工作要求了解不够，对原材料的状况不够明了，对产品生产要求缺乏透彻的理解，造成了机械加工工艺流程图的设计过程中出现了漏洞或者偏差，造成了机械加工工艺存在局部不合理之处，降低了产品的加工精度。

3.影响机械加工精度的主要因素

3.1 机械加工工艺系统存在误差

对机械零件进行加工时，需要一个专门的系统来进行相关操作，这就是机械加工工艺系统，该系统主要包括机床、工件、工具以及夹具等组成部分。这些要素是机械加工工艺的主体。俗话说：工欲善其事，必先利其器。如果在缺乏自身的加工精度较高的机械制造工艺系统，即便在可靠的完善的加工工艺等条件下，也很难加工出高精度的产品出来。

3.2 工艺系统中机床的影响

在工艺系统中，机床直接控制加工工具，对零件进行机械加工。机床的精度直接影响到整个系统的精度。机床由于自身的制造工艺存在问题，从而有可能存在主轴回转误差等，从而造成被加工零件的形状以及位置精度不足。除此之外，机床在由于安装存在问题以及长期使用过程当中的磨损，都会造成加工误差。

3.4 工艺系统的受力变形

工艺系统由机床、工件、工具及夹具四个部分组成，在切削加工的过程中，由于受到工具的切削力，夹具的夹紧力及各部件自身的重力，使部件产生不同程度的变形，这会改变工件和刀具的相对位置以及加工的几何关系，也改变了刀具的运动行程，从而形成误差。另外，系统中的残余应力也会导致系统变形。包括热处理后工件内部的残余应力、切削加工引入的应力等，而且它们和外力作用没有关系，即使没有外力作用系统也会发生变形。

3.5 工艺系统的热变形

机械加工中，工艺系统在各种热源的作用下产生一定的热变形。 由于工艺系统热源分布的不均匀性及各环节结构、材料的不同，使工艺系统各部分的变形产生差异，从而改变了刀具与工件的准确位置及运动关系，影响各部件的正常运作，产生了加工误差，进而影响机械加工工艺的加工精度。热变形对加工精度的影响主要体现在工件热变形、刀具热变形及机床热变形三个方面。

4. 提高机械加工精度的工艺措施

4.1 合理的加工工艺流程图

提高加工工艺的加工精度的关键因素之一是设计出完善的加工流程图。设计人员在设计过程中必须综合考虑各种因素，尽量在不影响正常加工的基础上缩短工艺流程。在合理的加工工艺流程图的指导下，对零件进行机械加工，可以节约生产周期和生产成本，又能减少对提高加工精度不利的影响因素，可以获得高质量的产品。

4.2 完善机械加工工艺系统

在机械加工工艺系统中，每个环节在加工过程中产生的误差都会对零件的加工精度产生影响。完善机械加工工艺系统是提高加工精度的有效措施。因此，企业要引进具有国际先进技术水平的加工设备，完善和加强创新机制，鼓励新型加工工艺的研制。

4.3 提高工艺加工过程的自动化水平

由于传统的机械加工工艺的整体技术水平比较低，难以完成高精度或者超高精度部件的加工。数控加工技术就可以很好地完成此类的生产任务。数控机床具有较高的自动化水平，较快的信息处理能力和极高的工艺加工精度。在采用现代化数控技术的基础上，可以应用一些先进的机械加工工艺，对提高机械加工工艺的整体加工精度作用十分明显。

4.4 加强对产业工人的技能培训

提高产业工人技能的方式是多种多样的。我们可以通过开办培训班，对工人进行定期培训;鼓励工人讨论研究加工工艺流程，为优化工艺流程献策献力;开办科学文化討论班，为工人提供最新科技信息，激发其学习兴趣。随着工人整体素质的提升，一定会给机械加工工艺的加工精度带来良好的效果。

5.结论

由于我国社会经济的迅猛发展，加工工艺不断提升。加工精度在机械加工过程中是至关重要的，是机械零件加工质量的核心部分。在实际机械加工过程中中，要采取有效的手段措施，减少各种因素对加工精度的影响，提高机械加工工艺的加工精度，生产出高质量的工件，增加企业的经济效应。

参考文献

[1] 刘志刚.试析机械加工工艺对加工精度的影响[J].科技创新导报.2012.29.

[2] 何宏伟. 机械加工工艺对加工精度影响的研究[J].中国新技术新产品.2013.04.

[3] 江敦清.谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息，2010.7.

作者：严大群