小编精心整理了《机械零件论文范文(精选3篇)》仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：本文对机械零件数控加工工艺展开分析，主要阐述包括工装设计、参数设置和数控仿真的机械零件数控加工件质量控制技术与包括数控编程、数控工艺规划原则的工艺技术方案以及刀具注意事项。通过分析可知，必要采用仿真软件来校验设计成果的有效性。
第一篇：机械零件论文范文
影响机械零件加工精度问题研究
摘要：新世纪之后，我国的制造业得到了快速发展，尤其是机械零件加工产业，更是成为了其中的支柱型产业之一。基于此情，文章将从零件加工精度角度，对机械零件加工行业进行探究，目的旨在为提高零件精度，推动机械制造业发展，提供些许参考建议。
关键词：机械零件;精度;加工
引言
制造业是推动工业化进程的关键，而零件加工行业是机械制造业发展的基础，因此，工业现代化发展，与机械零件加工有着千丝万缕的联系。我国从上世纪开始，就在大力发展机械产业，截止至今，已经在诸多领域取得了良好成绩，然而，由于起步较晚等因素影响，使得我国与西方工业强国仍然有一定差距，故而，文章将从零件加工精度方面，对其分析，进而为相关企业管理者及从业人员提供一些帮助。
一、重视机械零件加工精度的重要性
对机械零件加工精度的重视意义重大，其一，从宏观角度而言，机械零件加工是机械制造业的重要组成部分，其精度与质量将直接对机械制造业的整体发展产生影响，因此，必须重视零件加工的精度;其二，从微观角度来讲，机械零件的精度，直接影响机械设备的作业，若精度不够，会对设备的运行产生负面影响，严重者甚至会导致安全事故的发生，导致生产停滞，影响企业整体运营。
二、影响机械零件加工精度的因素分析
影响机械零件加工的因素有很多，如热变因素、受力因素、加工设备与生产需求不匹配等，这些因素的出现，都会导致所生产出的零件精度不打标准，进而是其功能无法发挥，影响企业的生产与销售。
1、热变因素
热变因素是机械零件加工中，最常见的一种现象，它会对机械零件加工的精度产生一定影响。在实际的零件加工过程中，通常都会使用到各种加工刀具与夹具来辅助完成生产，但是，在这些辅助工具作业时(如切削、铣削、磨削等)，会产生大量的热，从物理学角度来讲，热能的增加会导致工具出现热胀冷缩现象，而持续的工作，又使得工具不能及时散热，因此，会导致这些加工工具出现不同程度的变形，加工工具变形，自然会影响到所加工零件的精度，虽然，现阶段的零件加工企业，都在加工时增设喷洒冷却液的工序，但还是难以从根本上解决热变情况的出现。
2、受力因素
受力因素与热变因素類似，它在生产过程中，也是难以避免的一种现象，并对零件加工精度产生直接或间接的影响。例如在机床的加工过程中，长时间的作业，会导致机床夹具和工件结构形态均会产生微妙改变，而这种改变就成为了影响零件精度的关键所在，另外，在加工时，电机施加的外力，也会对机床形体改变过程产生一定促进作用，进而再一次降低零件加工精度。
3、内部因素
内部因素也是影响机械零件加工精度的重要因素，其实质就是加工设备与所需生产的零件的契合度不高。在实际的加工生产过程中，通常会需要多种不同型号机床及辅助模具，而长时间的作业，设备与模具等，都会产生一定的磨损，一旦受损严重，就会出现生产设备与设计的零件尺度不能完全吻合的情况出现，进而影响其零件的精度。再有，就是生产线上的作业人员，未能够严格依照生产标准，进行设备操作，也会导致所生产的零件精度与实际所需不符，当然，还有其他一些内部因素，在此便不一一叙述。
三、提高机械零件加工精度的建议
1、设备加工温度的控制
由于受到加工温度因素的影响，对零件加工精度产生不利影响，所以在机械设备加工温度控制方面要加强重视。零件的实际加工当中，设备实际运行就会增高温度，使得零件变形，为对这一问题进行有效解决，要在温度的控制上采用针对性的方式，如温度比较高的时候，就要采用冷水降温处理，打磨过程中砂轮和零件表面随打磨深入造成表面温度升高增加热量，通过冷水处理的方式，避免由于加工过热发生零件变形的问题。只有从设备加工的温度控制方面起到良好的作用，才能有助于提升加工的精度。
2、机床控制流程的优化
提高零件加工的精度需要在机床控制流程优化环节加强重视，机械加工人员要能按照方便加工要求，在零件的热加工图纸上通过统一标准确定坐标尺寸，保障编程原点以及检测基准的一致性。机械加工人员也要和机械零件加工尺寸紧密地结合起来，通过统一尺寸以及几何类型刀具的方式，避免由于换刀频繁而出现加工精度不能有效控制的问题。相关工作人员在对零部件的加工程度设计过程中，也要综合性分析考虑，对零件轮廓形状以及开槽内圆角等相应的因素进行分析，综合考虑之后进行优化选择加工方式。如在对箱体零件的加工过程中，机械加工人员通过铰孔方法，通过简化数值点位控制的方式来制定优化的加工路线和数控车床刀具安装工序卡，从这些方面加强控制，才能提高工件加工的质量。
3、零部件加工过程的控制
在对零部件的实际加工中，尤其是在机械设备工艺流程层面的控制上要加强重视，最大化减少设备误差，优化加工机械设备。集合精度误差需要从规范操作流程的角度出发，设计过程中能达到控制精度，并要做好检查需要的机械设备是不是满足设计要求。检查过程中要体现出全面性，最大化减少设备自身所产生的误差，以优化高精度机械设备选择的方式，提高设备精度，投产的加工设备和生产的整个过程做好记录以及控制的工作，能对机械设备的运行状况及时地归纳总结，将误差数据准确输入到加工机床中，提高加工精度。
结束语
综上所述，机械零件的精度，不仅会对设备运营产生影响，也会对整体的机械制造产业产生一定影响，因此，在工业现代化发展的今天，相关企业更应对零件加工精度给予高度重视，并寻求方法，妥善解决热变、受力等因素导致的精度降低问题，进而提高零件的精准度，推动机械制造业的整体前行。
参考文献：
[1]董晓宾.机械加工工艺对零件加工精度的影响探究[J].南方农机，2019(4)
[2]赵云.机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].绿色环保建材，2019(1)
作者姓名：张文林，出生日期：2000年6月30日，性别：男，籍贯：辽宁省铁岭市开原市，专业：机械设计制造及其自动化，学校：辽东学院
作者：张文林
第二篇：机械零件数控加工工艺探析
摘要： 本文对机械零件数控加工工艺展开分析，主要阐述包括工装设计、参数设置和数控仿真的机械零件数控加工件质量控制技术与包括数控编程、数控工艺规划原则的工艺技术方案以及刀具注意事项。通过分析可知，必要采用仿真软件来校验设计成果的有效性。
关键词： 数控加工工艺;数控仿真
在机械零件制造中，用普通机床加工零件效率低、精度不高而且劳动强度大，有的复杂零件甚至无法加工。数控加工就是应用数字化控制系统在加工机床上完成零件的加工，尤其是曲面零件的加工，而且加工的精度和效率可以得到很好的保证。数控加工技术是实现自动加工的基础，也是一个国家制造业发展的标志。数控加工工艺是影响机械零件加工精度的主要因素，为了保证零件加工质量，应该合理选择数控加工工艺，并严格控制加工过程。
機械零件数控加工工艺通常由加工件质量控制技术、工艺技术方案组成，两者将直接决定加工件质量。
数控加工件质量控制技术
加工件质量控制技术主要用于加工准备阶段，主要可以分为三个部分，分别为工装设计、参数设置、数控仿真。本节将对各部分技术类型、应用方法等内容进行分析。
工装设计
工装设计与加工件的加工精度有直接关系，由于精度是数控加工中的核心质量指标，在数控零件加工中应当高度重视工装设计。工装设计的关键技术要点在于工装本身的加工精度设置、加工位置确认。
加工精度设置：加工精度设置是指加工前通过参数设置控制加工刀具的加工角度、加工路径，在参数准确的条件下可以生成良好的加工规划方案，确保加工件与设计要求吻合;
加工位置确认：加工位置确认主要以加工区域与加工件为目标，通过设计设定一个精度范围，在这一范围内加工刀具就可以重复锁定加工位置，即使加工件或刀具本身更变也不会出现太大误差。
良好的工装设计可以有效避免加工件出现质量问题，同时缩短加工时间，具有突出的经济性表现[1]。
参数设置
参数设置是加工件质量控制技术中必须重视的步骤，加工精度设置就是参数设置的内容之一，此外，在整个加工过程当中还有很多其他的参数设置需求，例如刀具参数、机床参数等。同时，由于刀具、机床等型号的差异，其参数设置需求也会发生变化，例如在球头刀、立铣刀上，其刀位轨迹、刀轴方式的参数设置都存在差别，因此参数设置必须根据实际情况来进行设置，较为复杂。
数控仿真
数控仿真是在上述两个部分基础上利用仿真软件对技术方案进行模拟运作，即刀具加工轨迹仿真、刀具加工过程仿真和刀具加工过程中的干涉碰撞检查，以此校验方案指导下的加工成果是否符合设计要求、具体加工效率等，因此也是加工件质量的保证因素之一。目前常用的数控仿真软件一般包括线框仿真、实体模拟仿真、机床模拟仿真三个层次。
线框仿真
通过工件的二维线框模型在计算机上进行刀路模拟和加工时间模拟，即模拟刀具沿着刀具路径在工件上的加工过程，模拟仿真的结果是呈现出加工后工件的形状和加工时间。数控车削和三轴铣削加工常用线框仿真。
实体模拟仿真
在实体三维造型的基础上施行零件加工过程动态仿真，除了刀路模拟和加工时间模拟以外，还能模拟刀具和工件的干涉碰撞检查。可以通过修改参数设置和对加工方案进行多种实验，确认方案是否可行。三轴铣削、加工中心四轴、五轴铣削常用。
机床模拟仿真
在实体模拟仿真基础上，添加机床、夹具实体模型，可以模拟零件加工过程干涉碰撞检查，即刀具与机床、刀具与夹具的干涉碰撞检查，分析加工路径安全性。特别是加工中心四轴、五轴铣削复杂零件时由于零件复杂、编程程序复杂，刀具路径极其复杂，加工时容易发生过切、欠切现象，容易发生刀具与工件、刀具与机床、刀具与工装夹具的干涉碰撞，机床模拟仿真十分必要，保证了加工质量，避免不必要的试加工弯路和撞机断刀事故。
数控加工工艺技术方案
工艺技术方案也是数控加工工件质量的影响因素，制定合理的工艺技术方案是保证机械数控零件加工件质量的重要环节。数控工艺技术方案在数控加工编程程序中体现。
数控加工编程
把根据零件图进行三维实体建模的数字化模型文件导入CAM加工软件中，确定模型收缩率就可以进行编程。通常使用的CAM软件有：NX、CAXA、POWERMILL、MASTERCAM等等。
以CAXA软件数控铣削为例阐述数控加工编程的过程。首先在三维实体模型上创建毛坯，创建刀具库，选择软件中的“加工方式”并设置加工参数构成加工策略然后生成相应的加工程序。加工策略包括：主轴转速、进给量、进退刀点位及方式、降刀抬刀位置、下刀方式、铣削步距、主轴转动角度，必要时设置干涉面及安全平面。仿真加工后对刀具轨迹进行相应的编辑修改确定加工策略，然后进行后处理，生成数控加工代码并DNC传输到机床以备数控加工。
数控加工工艺规划
编程时要进行加工工艺分析。就是了解加工要求，安排加工顺序。其具体安排应该根据零件的结构特点和材料特性，夹紧定位要求，机床功能，刀具数量以及装夹次数等进行灵活划分。一般可根据刀具集中分序原则、加工部位分序原则、粗精加工分序原则以及保证精度的原则进行划分。
刀具集中分序原则
以应用的刀具进行划分，用同一把刀具加工完成所有可以加工的部位，再用第二把或第三把刀具完成它们各自可以完成的其他部位。这样可减少换刀次数，减少走空程序的时间，避免不必要的定位误差。
加工部位分序原则
在数控机床上加工零件，工序可以集中。对于加工部位很多的零件可一次装夹并尽可能完成全部工序，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内轮廓、外轮廓、孔、曲面或平面等。但一般应遵循下列原则：
一般先加工平面、定位面，后加工孔。
先加工形状简单的特征，再加工形状复杂的特征。
先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。
以粗、精加工分序原则
对于薄壁等易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生变形，一般要分粗、精加工工序，粗加工时需要留足余量再精加工。
保证精度的原则
数控加工要求工序集中，通常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和铣削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，以保证表面质量要求。同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度，应先加工表面而后加工孔。
在划分工序时，一般综合以上几点原则，结合实际零件结构合理确定。
数控加工刀具应用
刀具在加工过程中的表现将直接影响到加工件的质量。在刀具应用中需要重視刀具选择、刀具工艺编制两个方面。
刀具选择
刀具选择有三个方面，即刀具材质选择、刀具类型选择、刀具规格选择。
刀具材质选择
刀具材质关系到刀具切削时的刚度与耐磨性，当刀具性能表现不佳，则很容易在加工过程中出现“事故”。比如硬质合金刀具耐磨性是高速钢刀具的10倍，前者切削速度是后者的3倍，目前国内外数控加工刀具主要是硬质合金刀具。
刀具类型选择
在零件加工中，不同零件、不同部位的形状存在差异，因此加工人员应根据形状要求来选择刀具，例如常见的刀具有立铣刀、球头刀等，其中立铣刀一般用于加工平面、台阶、沟槽等加工中，具有良好的通用性，而球头刀一般用于曲面、圆弧沟槽，适用面相对较窄。另外，在一般情况下，建议优先选择立铣刀来进行加工，特别是精加工阶段，因立铣刀在去除余量中有出色表现。
刀具规格选择
刀具大小选择与工件形状、加工效率有关。以立铣刀为例，为了加工效率以及加工时刀具刚度，尽量选择大的刀径，但是要充分考虑零件形状以免刀具直径过大造成过切。
刀具工艺编制
在刀具应用当中，刀具工艺编制是数控零件加工中起主要控制作用的组成部分，因此要给予重视。以数控铣为例，刀具工艺编程要点有六：①当根据加工件情况来安排刀具序号，确保走刀顺序符合设计要求;②针对不同工序，需要及时切换刀具序号;③孔加工先钻后铣扩;④刀具粗精加工分刀，先粗后精。
使用加工中心机床刀具库时，一旦加工开始，人工尽可能不参与加工环节，以免造成刀具错误。
结语
综上，在数控加工工艺下要保障机械零件的质量，必须对数控系统进行编程，过程中需要先搜集加工件等加工条件信息，随后进行工装设计、参数设置、数控加工技术方案规划等工作，且有必要采用仿真软件来校验设计成果的有效性。同时，由于刀具对加工质量存在较大影响，因此加工中需要结合实际条件来选择刀具以及编制刀具工艺。
参考文献
曹伟，朱晓东.关于典型数控铣削零件加工工艺探析[J].时代农机，2016(10)：55.
刘海东.复杂零件加工工艺设计及数控编制[J].中国机械，2014(10)：269–270.
作者：谢祖华 李云妹
第三篇：机械零件加工工艺的分析与研究
(大唐长春第二热电有限责任公司 吉林长春 130031)
摘 要：通过对机械零件加工工艺的研究，针对常见的机械零件的加工进行工艺方案的分析，确定主要常见零件的加工方法等，提高工作效率和工艺水平。
关键词：机械零件;加工;工艺
在机械零件制造业中，由于组成零件的材料、结构和技术要求各不相同，各种工具的用途和性能也不同，所以各种零件的加工工艺是不同的。
1 机械零件加工工艺
1.1工艺概述
在加工机械零件之前首先要选料、確定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法，这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时，应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下，主要应以生产类型来决定。对零件进行工艺分析，分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;分析加工零件的作用及技术要求。制订工艺路线;选择定位基准;确定各表面的加工方法。选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准，争取做到开工前的设备准备充足，以免出现加工过程中的失误与材料浪费。
1.2工艺特征
对零件的特征进行全面、系统而准确地分类可以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。从加工的角度来对零件的特征进行分类，可分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。
形状特征是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征，主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。材料特征主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。精度特征用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。工艺特征主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。制造资源特征是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。
2主要机械零件加工工艺分析
2.1轴类零件
轴类零件是旋转体零件，这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同，它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。
2.1.1轴类零件一般加工要求
一是零件图工艺分析，要研究产品装配图，要做好技术要求的相关准备工作;二是精基准选择，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准，使定位基准与测量基准重合;三是粗基准选择，选牢固可靠表面为粗基准，应选非加工表面作为粗基准。同时，粗基准不可重复使用;四是渗碳件加工工艺路线，一定要做到加工顺序正确。因此，在制订工艺规程时，尽量采用先进加工方法，制订出合理的工艺规程。
2.1.2轴类零件加工的工艺分析
(1)轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为：一是粗车―半精车―精车;二是粗车―半精车―粗磨―精磨;三是粗车―半精车―精车―金刚石车;四是粗车―半精―粗磨―精磨―光整加工。
(2)典型加工工艺路线。主要为：毛坯及其热处理―预加工―车削外圆―铣键槽―(花键槽、沟槽)―热处理―磨削―终检。
(3)轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括：以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准，又符合基准统一原则。以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准，又是空心轴外圆精加工的基准。生产中，锥堵安装后一般不得拆下和更换，直至加工完毕。以两外圆表面作为定位基准，可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时，可用轴的两外圆表面作為定位基准。
2.1.3保证加工精度的方法
采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。刀具半径的选定。刀具较小时不能用较大的切削量加工，刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。
2.2箱体类零件的加工工艺分析
箱体零件的典型加工路线为：平面加工-孔系加工-次要面加工。
(1)箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的，因此实际生产中，一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。
(2)主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔，一般需要经过3～4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削，也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级，还应增加一道精密加工工序。
(3)箱体加工顺序的安排。由于箱体上的孔分布在平面上，所以先加工平面对孔加工有利。对于次要孔与主要孔相交的孔系，必须先完成主要孔的精加工，再加工次要孔。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工，因为减少了装夹次数，提高生产率。
2.3齿轮零件的加工工艺分析
2.3.1普通精度齿轮加工工艺分析
齿轮在加工过程中可以分为若干个加工环节。第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。第二阶段是齿形的加工，是保证齿轮加工精度的关键阶段。第三阶段是热处理阶段，主要对齿面的淬火处理。最后阶段是齿形的精加工。应对定位基准面进行修整，以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，以达到精加工的目的。
2.3.2齿轮加工工艺过程分析
(1)基准的选择。一般基准的选择可分为：对于空心轴，用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差，在加工齿轮时应注意：一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时，其配合间隙应近可能减少，以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。
(2)齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理，当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时，必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。需要提高齿轮内孔的制造精度，减小与夹具心轴的配合间隙。
(3)齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚(插)齿之后，剃齿之前安排齿端加工。
3 机械加工工艺对加工精度的影响
3.1热变形对加工精度的影响
有三种热变形会对加工精度产生较大的影响：第一种，刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法：在刀具上涂抹润滑剂;选用合理的切削参数。第二种，机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种，工件热变形对加工精度的影响。
3.2受力变形对加工精度的影响
解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力，增加工艺系统的刚度，这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。
3.3几何精度对加工精度的影响
在对机械零件进行切削加工工艺时，主轴往往会出现回转误差，这种误差会影响零件的加工精度。除此之外，刀具也会出现同样的问题。所以，机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。
4 结论
本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究，采用合理的加工方法能够提高零件加工的效率和精度。
作者：曹玉峰