机械加工工艺研究论文

摘要：目前随着我国社会的不断发展，铝合金材料的使用数量在逐年增多。因为铝合金材料与普通的金属材料相比，具有质量相对较轻、防腐蚀性能相对较好的特点，所以目前在我国机械制造行业中得到了广泛应用。以下是小编精心整理的《机械加工工艺研究论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

机械加工工艺研究论文 篇1：

发动机凸轮轴的铸造工艺及机械加工工艺研究

摘 要：发动机是汽车、摩托车、内燃机的核心关键部位，没有了发动机，动力也就失去了来源，而凸轮轴又是发动机的核心零部件，凸轮轴的性能和质量决定着发动机的整机性能。本文通过发动机凸轮轴的铸造工艺、机械加工工艺的过程和控制方法，结合制造业的工厂实际，对汽车发动机的凸轮轴铸造工艺及凸轮轴加工工艺深入分析研究。

关键词：发动机；凸轮轴；铸造；加工；研究

1.发动机凸轮轴铸造工艺研究

1.1发动机的凸轮轴感应加热淬火铸铁

发动机的凸轮轴毛坯在铸态感应加热淬火过程中，就是把工件放入到感应器中，通过一次通电加热，喷淋介质冷却淬火。淬火后必须要有一定的余热，这样可以更好的利用余热回火，避免淬火的应力。通常控制方法有两种，一种是通过改变淬火介质的浓度来实现的，另一种是通过调整工件在淬火介质中的时间。发动机的凸轮轴感应加热淬火铸铁的优点是，铸造的设备相对简单，安装可靠，自动化的程度相对高，方便批量生产，并且淬火的质量稳定。但是其也有自身的缺点，淬火硬度不是很高，并且凸轮轴变形较大，不适合长凸轮轴的铸造。

1.2发动机的凸轮轴毛坯材料为冷激铸铁

发动机的凸轮轴毛坯材料为冷激铸铁的工艺方法，首先在铸造时，必须在发动机的凸轮轴模具内放置冷铁，再浇铸后使其凸轮急速冷却，以便凸轮轴迅速的凝固，在凸轮轴的表面形成莱氏体的硬化层。这样可以使发动机凸轮轴表面的洛氏硬度有50度，进而使得凸轮轴有良好的耐磨性。这种方法的优点是，避免了发动机凸轮轴热处理过程，不仅节约了能源，使得发动机凸轮铸造加工一次成形，而且还可以提高发动机凸轮轴的硬度和耐磨性，让凸轮轴的组织结构均匀。但是这种方法也有自身的缺点，其缺点是在铸造过程中要人工来放置冷铁，这就使得劳动强度相对较大。

1.3发动机的凸轮轴离子氮化加工法

发动机的凸轮轴离子渗氮是一种能够强化金属表面的化学热处理方法，这种方法被广泛适用到了铸铁、合金钢、碳钢等。发动机的凸轮轴在经过离子渗氮处理以后，能够明显的提高材料表面的硬度，让发动机的凸轮轴可以有很高的耐磨性、疲劳强度，以及抗蚀能力和抗烧伤性等。这种方法的优点，可以渗氮速度很快，并且渗氮层组织很容易控制，对环境也没有污染，还能够节约能源，不易变形等。但是这种方法也有自身的不足，对于那些不同形状、尺寸以及不同材料的零件来进行混合装炉渗氮时，必须要把各零件温度均匀一致是非常困难的。而且准确测定零件的温度是非常困难的，离子渗氮设备还非常复杂，价格也相对昂贵。

2.发动机凸轮轴机械加工工艺研究

2.1发动机凸轮轴加工阶段的工序的安排

在发动机凸轮轴的加工阶段首先要进行粗加工阶段，在粗加工完成后进入到半精加工阶段，再到精加工的阶段，最后到光整、精整加工的阶段，也就是完工的阶段。发动机凸轮轴工序顺序安排是先车，再进行粗磨，再进行精磨——抛光，加工工序从粗到精，其工序从主要表面和次要表面的加工工序来不断的交叉进行，其中要把淬火的工序在各主要表面半精加工之前来进行，以此来防止工件在淬火以后而变形引起精加工的困难。

2.2发动机凸轮轴的主要表面加工

首先要对发动机凸轮形面的粗加工，传统粗加工方法是利用模车床及和液压仿形凸轮铣床， 对发动机凸轮轴铣削后的形状与尺寸精度都要优于车削， 这样就可以对其直接进行精磨。进行大量生产发动机凸轮轴毛坯都是用精锻或者是精铸来成形， 其毛坯的精度是非常高的， 用于加工的余量比较小， 目前很多的厂家都会采用以磨代车的新工艺来进行加工，这样在很大程度上较少了发动机凸轮形面加工的工作量。像那些棒料的毛坯， 因为其余量比较大， 在发达国家很多的厂家都会采用CNC 凸轮铣床，另外还有的厂家常采用先进的多刀仿形单靠模车削方法来进行加工，如图一所示。

图一：多刀仿形单靠模车削 a） 车刀 b）工具的安装

其次在进行发动机凸轮形面精加工时，要采用立方氮化硼砂轮来进行数控发动机凸轮轴磨床，之后在进行多片砂轮高强度砂轮通过高速的磨削，之后再通过测量 、自动补偿和自动修整等装置来进行处理。

2.3对发动机凸轮支撑轴颈的磨削

支撑轴颈的磨削的可以通过多砂轮磨床或者是无心磨床来进行，这些设备能够高效率、准确地磨削凸轮轴支撑轴颈。有的企业在进行凸轮轴的轴颈和桃形精磨后还要进行对其抛光， 这些都和曲轴超精加工工艺大题相同。

2.4对发动机凸轮轴进行自动校直

发动机凸轮轴钢料在进行冷、热加工工艺进行处理后，都会使其形状发生弯曲，必须要经过校直后才能后继工艺的加工 。一般的都是由传统工艺来对其进行校直，通常的校直工艺是压床人工校直 ，但是由于传统的校直方法在矫枉过正过程中要多次反复进行，因此会损害零件强度。但是目前的校直工艺自动校直是由传感器测出凸轮轴的弯曲度，再向校直压头控制器发出相应的指令，来凸轮轴运用最适当校直压程来对其进行校直，这种校直方法只需要对零件进行一次校直就可以达到校直的要求，并且所用的工时小，校直的准确性高，成本低。

3.结语：

通过对凸轮轴加工特点的分析，并详细分析了凸轮轴的工艺的重点和难点，并对加工工艺进行了优化设计，进而来保障凸轮轴的加工质量，而凸轮轴的性能和质量决定着发动机的整机性能。本文通过研究发动机凸轮轴的铸造工艺、机械加工工艺的过程和控制方法，结合制造业的工厂实际，对发动机凸轮轴制造工艺、设备以及检测进行了深入分析研究。

参考文献：

[1] 李双寿，陆劲昆，边庆月等.球墨铸铁凸轮轴的激光表面熔凝处理[J].金属热处理，2005.30（2）：：4-8.

[2]上海通用汽车有限公司.2005汽车发动机工艺与装备（第十二届）国际研讨会系列（三）/装配式凸轮轴制造工艺[J].汽车与配件，2006（3）：18～20.

[3]崔占全，王昆林，吴润主编.金属学与热处理[M].北京：北京大学出版社， 2010.

[4]何七荣，潘展，徐琳；凸轮轴型面简易数控磨削技术[J]；新技术新工艺；2004年12期；40.

[5] 樊东黎，潘建生，徐跃明，佟晓辉主编. 热处理技术手册[M]. 北京：化学工业出版社， 2009.

作者简介：

第一作者：周望平，职务：董事长、总经理，职称：高级经济师、工程师，研究方向：汽车、摩托车发动机凸轮轴总成及通用汽油机凸轮轴总成的研究与开发，工作单位：浙江博星工贸有限公司。

第二作者：叶胜年，职务：品质经理，职称：工程师，研究方向：汽车、摩托车发动机凸轮轴总成及通用汽油机凸轮轴总成及耐腐蚀新型材料工艺研究与质量管控研究，工作单位：浙江博星工贸有限公司。

第三作者：胡火明，职务：铸造厂长，职称：工程师，研究方向：汽车、摩托车发动机凸轮轴总成及通用汽油机凸轮轴总成及耐腐蚀新型材料工艺研究与质量管控研究，工作单位：浙江博星工贸有限公司。

作者：周望平，叶胜年，胡火明

机械加工工艺研究论文 篇2：

铝合金材料的机械加工工艺研究

摘  要：目前随着我国社会的不断发展，铝合金材料的使用数量在逐年增多。因为铝合金材料与普通的金属材料相比，具有质量相对较轻、防腐蚀性能相对较好的特点，所以目前在我国机械制造行业中得到了广泛应用。但是在铝合金材料的制作加工过程中，经常会因为不明确铝合金材料具体使用注意事项而影响其使用效率和所产生的经济价值，所以，本文通过对铝合金材料的加工工艺影响因素进行分析，探究如何提高铝合金材料的机械加工工艺水平，从而使我国机械制造行业创造更好的经济收益。

关键词：铝合金;机械加工工艺;性能

引言：

当前铝合金材料是我国工业生产过程中使用最为广泛的有色金属材料，不仅应用在电子、高铁等行业中，还应用在建筑行业中，所以可以表明现阶段我国市场上对于铝合金材料的需求量相对较大，而且随着科技水平的不断提升，铝合金材料在制作过程中，其使用性能也得到了相应的提升，但是因为铝合金材料的零件形状相对较为复杂，所以对于尺寸的精度要求相对较高，在实际机械加工的过程中必须要保证不断提高精度以及机械加工的工艺水平，进而保证在加工过程中能够提高加工效率及加工质量，使我国铝合金材料的应用，为工业发展水平的提升奠定良好的基础。

一、对机械加工工艺水平产生影响的因素

当前对机械加工工艺水平产生影响的因素主要包含以下几个方面，首先是铝合金材料在应用的过程中，其性能会产生一定的影响，因为铝合金材料现阶段在工业中应用在各个领域里所以及使用范围相对较广，但是因为其自身具有较多的特征，并且与其他金属材料的性能存在较大的差异，所以在针对铝合金材料进行机械加工的过程中必须采取针对性的措施。尤其是在铝合金材料的焊接过程中，因为焊接种类的不同，所以导致铝合金材料的焊接缺陷也会存在较大的差异，目前可以明确导致铝合金机械加工工艺水平相对较低的主要原因是，在焊接的过程中，裂缝问题以及气孔问题相对较为严重，同时因为铝合金材料在实际使用过程中具有较强的收缩性，所以在焊接时经常会出现裂纹问题，为了保证能够提高焊接质量，并且防止在焊接过程中出现变形问题，必须要不断加强对铝合金机械加工工艺水平的研究，并且通过实践进行分析，对焊接的缺陷进行相应的改善和控制，进而保障能够在一定程度上提高我国铝合金材料的使用效率，同时因为铝合金材料还具有强度相对较高、密度低以及塑性好的特征，所以在实际使用过程中要对其性能进行深入探究尽量提高铝合金材料的使用质量及使用价值。

第2个影响因素是在切削加工的过程中可能会存在较多的残余应力，因为零部件在实际加工过程中，其切刃的表面相对较硬，所以可能会因为切削操作而打破了原有的应力平衡状态，进而影响了整个机械加工零部件的内部组织结构，尤其是在铝合金材料制作的零部件进行加工的过程中必须要进行刀具的切削操作，但是在切削时经常会在相应的方向上出现较为严重的变形，并且在切削完成后，不同层之间还会出现变形现象，所以，因为塑性变形而引起的摩擦力增大，导致铝合金表面的温度升高是当前影响切削加工工艺水平以及铝合金材料应用效率的主要原因。

二、改善铝合金材料机械加工工艺水平的措施

目前要想改善铝合金材料的机械加工工艺水平，可以采取以下几个措施，首先是要保证能够对铝合金材料进行粗加工操作，在粗加工的过程中要选择好相应的基准值基准面，并且要保证能够和事先的设计图纸一致，同时在进行粗加工的过程中一定要充分考虑到铝合金材料在使用过程中的稳定性及准确性，尤其是在尺寸进行控制的过程中，虽然粗加工的精确度要求较低，但是依然要尽量提高相应的准确度，尤其是在针对较为复杂的结构进行加工时，要选择更加合理，具有针对性的方式。

然后是在针对铝合金材料的机械加工件进行精细加工的过程中，为了保证能够使铝合金成品的表面粗糙度以及尺寸的精度达到相应的要求，必须要使用精良的设备进行相应的加工操作，在精细加工的过程中，因为可以加工的余量相对较少，所以必须要提高加工零部件的精度，并且使用精度相对较高的道具进行操作，因为铝合金的熔点相对较低，所以在進行热切削的过程中，可能会导致铝合金的材料出现变形现象，所以必须要选择冷却度相对较好，而且粘度相对较低的切屑液，进行零部件加工温度的控制。最后是要保证在热处理及冷处理的过程中尽量降低零部件的变形严重度，所以这就需要负责加工的工作人员首先明确铝合金的自身工艺性能，并且根据铝合金在加工过程中的应力变化情况，采取合理的热处理节能处理方式，既可以使用结晶退火的方式，又可以利用低温改善机体组织结构的方式。

结束语

综上所述，目前我国铝合金材料在机械加工工艺水平提升过程中，其影响因素相对较多，所以必须要全方面考虑铝合金材料的相关性能以及在加工过程中的注意事项。

参考文献

[1]  孙韶渝，刘强，张淑清.铝合金材料的机械加工工艺研究[J].机械制造与自动化，2015，44（04）：69-70+73.

[2]  张红芳，杨明琴. 铝合金材料的加工技术探析[J]. 中国机械，2019，000（014）：92，94.

[3]  冯伟. 铝合金材料的机械加工技术探析[J]. 时代农机，2018，000（001）：P.38-38.

[4]  郭山. 铝合金材料的机械加工工艺研究[J]. 数字化用户，2018，24（038）：51.

作者：刘建海 闫朝

机械加工工艺研究论文 篇3：

机械加工工艺研究与探讨

摘 要：在机械加工行业发展过程中，机械加工工艺是否合理以及能不能体现创新的发展具有重要的意义，所谓的机械加工就指把某种原材料，通过一定的加式方法最终变成合格零件的整个过程，它是体现零件的整个加工过程的，可见加工工艺的重要性。本篇文章主要分析说明机械加工工艺在产品生产过程中的重要性以及怎样制定合理的机械加工工艺，以保证产品的质量、生产安全的同时，提高工作效率、降低生产成本。

关键词：机械加工；工艺流程；研究

文章编码：1672-7053（2017）07-0149-02

1机械加工工艺流程

机械加工工艺规程是确定产品如何进行加工以及最终实现合格的产品所需要的所有的步骤和方法，是指在一定的加工条件下，根据实际情况确定最为合理的加工过程以及加工方式，并将这些确定的过程以书面的形式写成文件，经过逐级审批签字以后最终作为指导产品整个生产过程的依据文件。它通常包括产品生产的工艺路线、所有工序的生产内容、加工使用的设备、工装模具、檢验项目以及具体的检验方法、检验频率、工时定额等内容，在加工工艺的制定过程中应该坚持的原则是保证产品质量和加工过程安全的同时尽量地降低生产成本，提高工作效率，它是建立在工艺流程的基础上的。因此要求加工人员一定要非常熟悉产品的工艺流程，同时在生产过程中严格执行，在产品生产过程中的每一道工序，都要严格按着加工工艺所规定的内容进行生产，按着相关的检验项目进行严格的检查把好质量关。

1.1根据零件要求合理定制

产品生产工艺确定的原则是优质、高效、低成本，也就是在充分保证产品质量的基础上，最大程度地降低加工成本并且使生产效率达到最高。所以，工艺制定人员一定要对需要加工的产品进行详细的研究，进一步明确所有需要加工面的最合理方法，在满足产品设计需求的基础上确定各加工过程的精确度以及加工过程集中度，合理确定所有的生产顺序以及加工方法，最终确定产品的整个生产加工工艺过程。在制定较复杂的加工产品时，应该先确定几个工艺路线，再通过比较分析，最终确定一个最高效的产品加工艺路线。

1.2根据实际生产经验制定工艺流程

机械加工工艺为产品生产的每一道工序提供了详细的数据支撑，它是以实际的产品加工要求、设备以及技术水平等作为基础进行编制的，机械加工工艺流程是按着相关的加工标准进行初步确定后再结合实际进行加工试验，确保合理性之后最终确定的加工过程指导文件，是科技技术和生产经验相结合的最终产物；是生产出合格产品的基本保障；是指导产品加工过程的基础性文件。所以，在制定加工工艺时一定要充分借鉴先进的生产经验，只有这样才能更好地避免出现加工工艺不合理、质量不能保证以及效率低、成本高等现象。

1.3全方位，多角度制定工艺流程

工艺人员在最初制定工艺路线时应该进行全方位地，从多个角度进行研究分析，从不同的方面确定多个生产加工路线。再通过对比分析，最终确定一个最有效的工艺路线。全方位就是指结合需要加工的产品类型，从工艺的角度进行系统的分析，在满足产品图纸的基本技术要求的基础上，确定产品的加工尺寸、外形以及相对精度、表面粗糙度和其它的技术要求。

2机械加工设备

机械加工设备是影响产品生产工艺确定是否合理、高效的主要因素之一，在设备确定时应该坚持的原则是保证产品加工质量的同时追求投入的成本最低，以实现最好的经济效益。在产品批量生产状态下，应该尽量考虑使用通用性较高的设备以及专用的夹具，当确实在产品加工需求的情况下可以引进数控设备或一些专用的使用设备。

2.1引进或研发新设备

随着我国科学技术的快速发展，机械加工产品的需求量也在不断地增多，为了不断地提高生产效率，机械设备随着科学技术的发展也在不断地更新，一些数控设备在很多企业中普遍存在和使用，数控设备在一些大规模的生产加工过程中发挥着较大的作用，不仅可以充分地保证了产品加工精度要求，而且生产效率得到了较大的提高，大量先进的数控设备的使用也推动了产品生产工艺的不断创新和变化。

2.2充分利用设备的功效性

在确定产品加工工艺选择生产设备时，一定要使其充分发挥设备的最大功效性，这就需要工艺制作人员全面地了解设备的所有相关参数，选择和产品的加工精度、尺寸等最适合的设备，只有这样才充使设备发挥最大的使用价值。

3技术力量

机械加工的技术力量，主要是指在产品加工过程中所涉及到的技术方法以及物质支撑条件，其中包括一些高超的生产技术方法、操作人员的技术水平和综合素质、生产加工过程中所必须的一些物质条件等，技术力量在产品的生产工艺过程中发挥着较大的优势，主要有以下几个方面：

3.1质量保证，降低成本

质量保证的产品不是通过检查而能够实现的，而是生产出来的，产品生产过程中的每一个细小的环节和产品质量都有着直接有关系。所以，为了保证生产出合格的产品，应该对产品的生产过程进行全面质量管理，也就是对产品生产过程进行全过程、全方位的质量管理，操作人员在生产时严格按着加工工艺进行生产，并按工艺规定进行严格的自检，下道工序在接到上序的产品后按工艺规定进行互检，保证接收到的半成品状态为合格状态，通过严格的生产、检查和监督保证产品的质量百分之百合格，所以要求相关的技术以及操作人员具有较高的技术水平和综合素质，所以说机械加工技术力量是产品生产工艺的一个重要组成部分。

3.2高效率

高水平的机械技术力量可以有效地促进先进经验的传播和推广，它可以有效地指导相似产品的加工过程，例如一些产品在使用先进的自动化技术力量进行批量生产时，可以大大地节省人力和物力资源、提高了生产效率，有效地保证了产品质量的稳定性。

4完善机械加工工艺的具体措施

4.1 减少机械加工误差率

在机械加工产品的生产过程中，影响产品质量最大的因素就是生产过程中的误差率，而产品生产的误差率多数产生于产品生产的初级时期，也就是相关人员的设计阶段，所以设计人员应该在设计之初采取一定的方法有效地避免误差率的产生，应该通过科学的理论算法以及科学的规划，通过多次审核找出设计过程中存在的问题并予以解决，尽量减少误差率。

4.2 选择最优的机械加工工艺路线

机械加工工艺路线的选择是制定加工工艺的一个非常重要的步骤，它将直接影响到工艺的合理性和效率，在进行选择时，应该结合产品的技术要求并结合具体的生产环境，充分考虑加工作效率等因素，使制定的工艺路线在保证产品质量的效率的前提下，实现节能环保，才能促进企业的长久发展。另外，生产设备是产品生产过程中一个非常重要的因素，应该结合实际生产中的处理需求，按着设备的具体参数选择最符合的设备进行有效地组合，以实现降低对外界环境的影响以及对资源的不必要浪费。

4.3 提高机械加工设备的生产效率

机械加工工艺的制定离不开机械设备，机械设备的生产效率对工艺合理性以及效率产生着重要的影响，因此一定要保证生产设备的高效性，在生产需要的情况下引进一些先进的设备，在生产过程中，不断地优化产品加工工艺，淘汰一些相对落后的设备和工艺，从而不断地降低生产成本同时提高产品的生产效率。

5结语

综上所述，机械加工工艺流程是产品生产过程中的纲领性文件，它提供了整个产品生产过程中种环节所需的所有生产参数和检验参数，是一个企业结合自身的实际情况，充分利用技术力量、人员素质以及生产设备和先进经验的重要体现，它是一个需要结合生产以及科技的發展不断优化的过程，只有制定出先进的、合理的机械加工工艺才能保证企业产品的质量、降低加工成本、提高生产效率、保证生产安全、使企业实现最大的经济效率。

参考文献

[1]周增文.机械加工工艺基础[M].长沙：中南工业大学出社， 2013：121.

[2]覃岭.数控加工工艺基础[M].重庆：重庆大学出版社， 2011：108.

[3]吉卫喜.机械制造技术[M].北京机械工业出版社.2013.

作者：杨磊 彭炜 朱晓杰 杨松龄