常见问题
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镗床指的是以镗刀作为主要的加工工具，对工件进行加工的机床。大型的箱体零件加工主体就是镗床设备。镗床的主运动是以镗刀的旋转再配合上工件自身的移动为主。这种技术主要是拥有一次性加工多个孔或者是在加工精度要求较高的孔时使用。另外，有关于孔的设计也可以运用到镗床。针对实际使用情况的不同，镗床技术也可以应用铣削等工艺，并且精度也会远远高于钻床[1]。镗床主要包含坐标镗床、金刚镗床、卧式镗床等。
在机械零件的实际加工环节，常常会遇到精度要求较高的孔加工问题，而精密镗床的使用就能满足这一要求。通过精密镗床某些部分的改进、优化以及完善，就能够实现高精度的加工要求，完成其指标。
在实际加工中，通过仪器的测量，精密镗床加工面临的质量问题：第一，表面加工的质量稳定性偏差，其外观不够理想，存在较大的表面粗糙度。第二，孔的圆柱度波动性偏高，甚至完全偏离了质量标准要求。随着人们对机械零件加工质量要求的提升，精密镗床急需进行改造，才能满足加工要求。
对于镗杆部分的改动主要是考虑到在机床运转过程中的振动，因为是高速加工，其速度超过3000r/min，就算振动很小，都会影响孔的表面粗糙度。所以，一般来说，镗杆同主轴的同轴度不得超过0.01mm，并且镗杆各个部分的外圆都需要进行磨削加工，并且将相关部委的行为公差给定出，确保在高速转动时，镗杆能保持平衡性。另外，进行镗削孔加工的镗杆，其悬臂较长，所以，需要进行强化热处理来满足其稳定要求，以降低其受力变形，提高其刚性与强度，最终达到满足表面粗糙度值降低的要求。
在加工环节所需使用的镗杆，通过现场的测量应满足设计要求，但是在使用动平衡检测之后，却发现振动误差超出了允许的标准。通过研究，决定改进镗杆，具体如下图1所示。其中自制件不得低于1件，与圆店类相类似，可以采用厚薄不同的自制件，实际的质量与数量也可以根据具体的振动调整。该结构理论主要是运用冲击消振的原理，最终满足减少振动的要求。在下图1当中的A就相当于外部的冲击消振器，在振动过程中，自制件就如冲级快，在镗杆外冲击消耗振动过程中又能量产生，以此来削弱振动，如此的设置在对镗杆镗削过程当中所存在的微振起到特别的作用，通过现场的实际调整，就能达到明显的减振效果。
镗床的丝杆传动部分主要是考虑到丝杠带动滑台进行运行环节的传统平稳性。在进行改进之前，滚珠丝杆两端的支承与丝杆螺母座联接体加上丝杆螺母座以及镗床滑台固定联接之后处于过定位的状态，这要求高精度的镗床装配工艺以及机械零件的加工工艺，这样才能符合丝杆传动的要求。但是，实际操作过程中却很难控制其精度，特别是配刮丝杆螺母座中心位置较高时，需要多次拆装，这不但费时费力，同时，如果出现不顺畅的丝杆系统传动，就会产生振动，导致不平稳的镗床滑台运行的出现，最终对孔的精度指标产生影响，这样也对正常的生产效率产生严重影响[2]。
下图2是经过改进之后的丝杆传动。如此的改造不但可以消除原本存在的过定位现象，达到结构优化的目的，同时在调整上也更为简单与方便，最关键的是丝杆传动的精度以及镗床滑台在加工环节的平稳性有了大幅度提高，最终满足孔的实际加工精度要求。
其中，1表示伺服电机；2表示电机支架；3表示联轴器；4表示丝杆前支座；5表示滚珠丝杆；6表示调整螺钉；7表示丝杆螺母座联接体；8表示丝杆螺母座；9表示螺钉；10表示镗床滑台；11表示丝杆的后支座。
随着时代的发展，未来的镗床的发现方向主要包含两个方面：第一，在技术方面，会不断朝着柔性化的加工单元发展，大型的、组合型的复合及其必定会成为镗床发展的潮流趋势。第二，细致化将成为追求的主流趋势。所以，机器的科技含量以及技术含量的提高必定会成为趋势，这不仅满足安全环保的要求，同时也让设计更偏向于人性化特点。
在精密镗床长时间使用过程中，我们只有不断地总结与摸索新的道路，才能够在精密镗床本身的精度基础上，对机床的加工精度进行改进，确保改进之后的镗床能够符合机械加工的实际要求。但是在实际的加工过程中，周边环境、加工干扰因素以及机械操作人员本身的习惯或者操作方式对镗床加工会产生影响，所以，上述的改进方式仅仅是作以参考，具体改进措施还需具体分析。
[1]丁建平.解决镗床深孔加工的疑难问题[J].黑龙江科技信息，2011，26：78.
随着工业的发展，机械加工的精度和复杂度在不断的进步，尤其是微型计算机的出现，在工业控制领域得到了广泛的应用，极大的提高了加工的效率，使机械加工可以自动化的运行，并具有一定的智能性，在出现问题时，可以通过系统内置的人工专家系统，自行的解决一些问题。这些技术上的进步，都是为了提高机械加工的精度和效率，从机械加工的发展可以看出，不同时期的机械产品，最大的区别就体现在加工的精密性上。如现在人们的日常生活中，经常能看到很多微型、复杂的机械产品，在制造这种产品的过程中，必然会使用精密机械加工技术。无论在汽车大型机械产品还是钟表等微型机械产品中，都需要抛光工艺，机械产品越精密，对抛光工艺的要求也就越高，因此要想提高精密机械加工的水平，必须对先对抛光工艺应用进行研究。
在不同时期，精密机械加工技术的概念也有一定的差异，主要的差别就体现在表面的粗糙度上。这个标准只是暂时的标准，随着机械加工水平的提升，精密机械加工的精度一定会得到大幅的提升，从机械加工的发展就可以看出，在工业发展的初期，汽车等大型机械产品就可以称为精密加工。除了加工的精细之外，最新的概念也包括了加工的效率，在以往的机械加工中，为了提高加工的准确性，需要消耗更大的工作量，这样必然会消耗更多的时间，因此降低了加工的效率，这显然不符合现代工业发展的情况。因此最新的概念中，在促进加工精度进步的同时，也要促进加工的效率的进步，精密加工的方法有很多，如抛光布轮、砂带磨削等，通常情况下，精密机械加工技术都是通过更新加工设备，来促进加工的精度和效率的进步。
与普通的机械加工相比，精密加工除了在加工精度上有更高的要求外，加工的效率也有一定的提升，这符合目前机械制造的发展趋势。随着机械加工领域的发展，加工的设备和技术都在不断的进步，为机械领域的进步提供了基础，加工的准确性和效率逐渐提高，逐渐就形成了精密机械加工的概念。由此可以看出，精密机械加工的第一个特点就是自身不断进步，精密机械加工技术随着时间的推移，加工的精度不断提高。其次在不同的机械产品加工中，精密机械加工会表现出不同的形式，如涂附磨具的加工中，砂带磨削就具有很高的加工精度，而且加工的效率很高，正是由于砂带磨削的这些特点，使其在精密机械加工中得到了广泛的应用。但是目前砂带设备的生产技术，大多掌握在国外的公司中，国内的砂带机床还处于起步阶段，机床的自动化程度较低，与国外的产品相比，质量也有一定的差异，要想提高我国机械加工设备生产水平，必须建立在精密机械加工特点的基础上。
在机械加工中，表面处理技术一直都受到人们的重视，表面的处理不仅关系到产品的美观，也是赋予材料表面某种功能特性。通常情况下，表面处理技术有两种方式，第一种就是在表面加上一些覆盖层，第二种就是利用物理和化学等手段，对材料表面的形状、成分等进行改变。在具体的机械加工中，可以使用物理作业的方式等方式，在零部件表面增加一层具有特殊性能的材质；也可以使用热处理等技术，来改变材质表面的形状和成分。但是在进行这样的表面处理技术之前，首先要对材料的表面进行抛光处理，只有材料表面的光滑度达到一定的标准后，才能进行下个环节的加工。由此可以看出，抛光是机械加工表面处理的第一个环节，也是非常重要的环节。
在机械加工中，抛光就是利用一定的设备，对零部件的表面进行处理，从而降低零部件表面的粗糙度，这样的加工工艺就是抛光。在实际的加工过程中，抛光不能提高零部件的几何尺寸和精度，只是针对零部件表面的一种加工工艺，除了使工件表面更加光滑外，有时候需要消除工件表面的光泽，也可以通过抛光来实现。随着抛光工艺的发展，已经出现了化学抛光、CMP抛光等技术，利用这些先进的抛光工艺，极大的提高了加工零件表面的光滑度，同时也在一定程度上提高了加工的效率，尤其是抛光机床的使用，使得抛光加工可以自动化的进行，最大程度上减少人员的操作。现在的机械加工精度已经达到了微米级别，人眼已经无法直接进行观察，依靠人员操作显然无法完成加工，因此现在的抛光加工在向自动化和智能化发展。智能化的抛光工艺需要建立在诸多领域技术结合的平台之上，计算机技术就是必备的技术之一。此外，还需要机械加工技术，由于抛光技术一般主要应用于机械再加工中。对于目前的抛光技术而言，其还有很大的发展潜力，并能够在未来的发展过程中不断融入新的技术，从而改善现在抛光技术中存在的不足。当然，为了能够让抛光技术更加具备实用性和有效性，要进一步发展技术，从而更加满足现代以及未来技术领域的需求。
传统的机械加工中，由于对精度的要求较低，因此采用的是原始的手工抛光方式，随着工业水平的提高，人们对机械设备也有了更高的要求，出现了机械加工的方式，与手工抛光相比，这些机床设备大幅的提高了加工的精度，半自动化的加工方式，也极大的提高了抛光的效率，因此在实际的加工中，机械抛光得到了广泛的应用。但是在机械产品向复杂化和精密化发展的今天，机械抛光的加工出来的零部件，表面的镜面亮度和程度，都达不到产品规定的标准。为了满足精密机械加工中抛光的要求，现在的加工中都采用Lapping，利用这种加工方式，工件表面的精度可以达到2微米，粗糙度达到Ra0.01微米，完全能够满足现在精密机械加工的标准。Lapping使用起来非常方便，如目前常用的氧化锆研磨剂，由于辅助材料的配比不同，研磨剂可以有液体、膏体、固体三种状态，液态的研磨剂可以直接进行抛光使用，而膏体和固体的研磨剂，可以加水稀释成液态，也可以直接进行使用。在实际的抛光过程中，应该根据加工零部件的形状、材料等，针对性的选择一种研磨剂。在抛光的过程中，需要添加一定的抛光剂，保证后期的抛光效果。同时，现在化的抛光工艺也逐步发展成熟，并逐步应用到机械生产中，成为了现代主流的抛光技术。此外，对于机械再加工而言，由于需要更多的精度加工，机械表面的光滑度要求也越来越高，从而导致抛光工艺的技术革新。总之，抛光工艺在机械再加工中占据非常主流的地位，并能够在一定程度上完善机械的加工效果。
抛光作为机械加工中一种重要工艺，在传统的机械加工中，就受到了人们的重视，随着工业的发展，机械产品变得越来越复杂和精密，对抛光工艺提出了更高的要求，因此抛光工艺也从原始的手工加工变成机械加工，能够满足批量生产的需要，同时也在一定程度上提高了加工的精度。通过全文的分析可以知道，抛光工艺在精密机械加工中，具有非常重要的地位，现在广泛使用的Lapping，可以同时提高抛光加工精度和加工的效率，而且根据抛光工件的特点，可以针对性的选择液体、膏体、固体状态的研磨剂。
[1]王健，郭隐彪，朱睿.光学非球面元件机器人柔性抛光技术[J].厦门大学学报（自然科学版），2010，（05）：636-639.
[2]袁巨龙，张飞虎，戴一帆，康仁科，杨辉，吕冰海.超精密加工领域科学技术发展研究[J].机械工程学报，2010，（15）：161-177.
我单位加工的联动环支架为压气机机匣上的一部分，材质为铸造钛合金。联动环支架外圆为Φ24的铸造圆环，内侧为Φ14（+0.18，-0.09）、Φ18（+0.021，0）和Φ18.43（+0.16，0）的阶梯孔外加一Φ20.4（+0.21，0）的退刀槽，同时内孔面及端面还要求1.6的粗糙度，如图1、图2所示。
结合图1、图2可知，加工该处尺寸可以从压气机机匣大端面和小端面两个方向进行下刀加工，但是，联动环支架中心几乎在压气机机匣大端面外圆上。因此，不能从压气机机匣大端面处下刀加工。造成了此零件加工有两个难点：
1）从压气机机匣小端面下刀，小端面到被加工面距离约100mm，刀具要伸出很长，影响刀具刚性。
2）要加工Φ18（+0.021，0）的精密孔和Φ20.4（+0.21，0）的退刀槽，则要从Φ14（+0.18，-0.09）的孔下刀，那么镗刀或者铣刀杆直径必须做的非常细，严重降低刀具的刚性。
根据以上分析可知，只要解决刀具刚性问题，采用镗削或者磨削方式加工，就能够加工出合格的零件。该零件采用立式加工中心进行加工，机床系统为FANUC操作系统。针对系统本身，我们考虑利采用机床系统自带的定向功能进行加工。
定向功能的工作原理为：主轴移动到零件加工位置正上方的设定高度，再沿水平方向移动一定距离，主轴旋转停止，刀尖按设定角度进行旋转，即刀尖与零件成一固定角度，主轴沿轴线方向移动，到达设定的位置；主轴沿水平方向偏移一定距离，主轴中心与孔中心重合；主轴旋转开启，刀具由下向上进行反镗加工；加工完毕后，采用同样的工作原理，主轴停止转动，刀尖与孔中心偏移一定的距离，刀具退出零件。如图3所示。
确定采用定向功能进行加工，接下来就该确定加工顺序。工艺过程为：1平端面―2钻孔―3粗镗孔―4精镗孔―5镗退刀槽。加工过程中要求工序3给精镗孔留0.05mm的余量，即内孔为Φ17.9mm和Φ18.4mm。这样有利用减小精加工让刀，保证尺寸合格。
接下确定刀具结构和尺寸，有铣削和镗削两种方式可加工该处尺寸，为了保证精密孔尺寸，该处采用镗削加工。为了满足Φ20.4（+0.21，0）的加工要求和进刀时不遇Φ14（+0.18，-0.09）发生干涉，就要求刀具直径≤7.22mm，刀尖到旋转中心尺寸≥10.2mm。为了增大刀具刚性，此处选用Φ7的刀杆，刀尖到中心尺寸为10.25的镗刀，如图4所示。
经过多批次零件加工验证，精密孔尺寸均合格。采用机床系统自带的定向功能，在一定程度上解决了由于空间结构限制刀具直径，进而影响刀具刚性的难题。遇到类似的结构，采用常用的方法不能满足加工要求的情况下，可以尝试该方法进行加工。
[2]史兴宽，杨巧凤.钛合金TC4高速铣削表面完整性的研究[J].航空制造技术，2001（1）.
机械零件的精密度主要指的是:经过机床加工以后,零件在几何形状尺寸等方面符合标准参数,而零件的实际尺寸与理论设计尺寸之间的差距即加工误差越小,那么就可以说这个机械零件的加工精密度高。衡量精密度的内容主要包括产品的几何形状精密度、相互位置精密度以及零件的尺寸精密度。尺寸精密度是第一要素,其精密度控制的内容主要是控制零件的表面与设计标准之间的尺寸误差。其次是集合形状精密度,即对零件的整体几何形状进行评价,主要包括平面度、圆度、直线度等评价项目,目的是将几何形状误差控制在合理范围内。互相位置相对来说比较复杂,主要是加工中零件表面与设计标准之间的位置误差,零件位置与机床位置要求相符,评价标准包括平行度、轴度、位置度垂直度。对于以上要素的控制就是控制机械零件加工精细度的具体内涵。
在机械零件加工中,产生精密度误差的外部因素主要是工艺师及机器产生的加工原始误差,零件在受热时产生的误差,以及加工时受力而产生的误差。机械零件在加工过程中由于使用了相似的成型进行加工而导致了零件精密度误差,或者是使用的夹具误差影响了零件的尺寸精密度和位置精密度。此外,在使用夹具固定零件进行加工的时候常常会产生定位误差,零件在夹具中的准确位不好控制。加工刀具和机床也会造成零件的精密度误差,刀具的种类不同误差也不一样,而机床造成的精密度误差是机械零件误差的主要来源,这主要是因为机械零件一般是在机床上成型的。零件受热所产生的变形误差,主要是子机械零件的加工过程中,许多工艺都会产生一定的高温,温度超出限度时,机械零件就会产生形变,从而形成误差影响精密度。通常称这种因受热而变形的现象为热变现象。这种热变在一些精密零件加工中破坏刀具与零件的位置关系,从而产生的加工误差很严重地影响了精密零件的精密度。有时热变形产生的误差可高达总误差的百分之五十。零件在加工过程中因受力而产生变形,也会造成零件的精密度误差。在切削的外部作用力的影响下,由于自身刚度不足而产生了形变。刀具、机床的刚度是很重要的影响因素,例如加工细小的机械零件或加工口径很小的内孔,如果刀杆的刚度太差,内孔的加工精密度就会产生很大的误差。其余外部因素还有导轨误差、转动链误差以及在调整测量方面的误差等,在此便不加详述。
在影响机械零件精密度的因素中,有一种关链的内部因素,就是加工零件的内应力。内应力误差是由于零件内部存在的作用力,使得零件处于较为不稳定的状态而亟需恢复本来状态时所产生的误差。一般来说产生内应力误差的主要原因,在于机械零件加工过程产热、冷却不均匀、零件本身形状限制而壁厚不均。这种内应力是零件的物理因素,对于这种影响零件加工精密度的内在因素,主要解决方法就是在零件设计时尽量做到结构对称,在加工时克服壁厚不均的问题,从而提高其加工精密度。
控制机械加工零件的原始误差是提高机械零件加工精密度的主要方法。主要两个方面,一个是控制加工工具及机械,提供量具、工具、夹具等本身的梢度数据,另一个是控制加工过程加工方法,技师在加工时,控制零件受热受力、刀具磨损过度等因素造成的误差,对其产生的加工误差采取措施做出调整。这种原始误差控制,要求在加工之前,对于工具、机床、受热受力等多种因素的误差做出详细的分析,根据加工工具及零件的实际情况,例如提供机床刚度数据、减少夹具安装误差等方式来提出解决方案。
误差补偿法适用于无法减少原始误差的情况下,根据实际的加工情形,为了弥补原始误差而人为地创造出一种新的误差。在这种情况下,合理的人为误差可以对原始误差进行弥补。但是,这种方法的使用,依赖于技师的合理判断,以及对于机械零件加工过程的全方位理解。
误差抵消法与误差补偿法的区别在于,误差抵消发不创造新的误差而是使用原有的加工原始误差,使得原始之间可以实现互相抵消。
对于原始误差我们可以采用分化的方式,使原始误差不断减小,直至可以几乎忽略。这种方法的应用常见于加工精度要求高的零件表面,例如进行连续的试切加工。在加工中计算好原始误差,并将其分成x组,每组加工都须将精度缩小为1/x,如此一来,原始误差就可以逐步缩小。
均化误差法与分化误差法类似,但是略有不同,主要是通过对于零件的表面进行比较,根据其反映的差异而进行均化加工处理。
误差的转移是一种机械加工零件过程的优化方法,在原始误差不可抵消分化时,将误差转移到对于精密度没有关键影响的方面。例如,在大型机床加工零件时,可以通过增加一个附加横梁弥补横梁较差的缺陷,主要减轻受重力产生的变形,从而达到提高机械零件加工精密度的作用。使得原始误差向对于精密度影响不大的非敏感方向做出转移,加工零件表面的切线方向,很大程度上提升了机械零件的精密度。
我们在机械零件加工过程中,加工的精密度误差是难以避免的,但是过大的误差会导致机械零件不理想甚至成为不合格产品。因此,对于误差的控制是非常必要的,对于精密度要通过合理的方法加以提高。当然,有科学的方法固然重要,但是机械零件加工作为一门工艺,还是需要加工技师的细致加工,才可以实现。技术研究人员,也要不断加强对于机械加工中零件精密度的控制方法的研究,以技术的进步带动产品质量的进步,设计人员也应当完善对于零件的设计,从而减少零件的加工误差。
柴油机精密螺栓，材料为42GrMo ，直径为φ30（+0.015/0），长度为1000，属于细长轴。产品磨削外圆光洁度Ra0.4，圆度0.01，直线 。如图一所示，精密螺栓两头螺纹M36X2-7e6e，两端面中心孔A2 。从产品结构分析，无法在无心磨床加工，只能选择外圆磨床。在试制磨削过程中，工件易产生弯曲，鼓形造成工件圆度难以保证，并且会产生震动，工件表面产生很浅的螺旋形波纹螺纹。
其产生的原因：（1）砂轮工作表面凸凹不平；（2）机床刚性影响；（3）由于工件与顶尖系统刚性较差，顶紧力过紧或过松。（4）其他因素：磨削深度太大，纵向进给量太大，或砂轮主轴有轴向窜动，都可能产生螺旋形波纹。此外、工作台导轨油压过大，使工作台纵向移动产生漂浮和摆动，也会造成工件表面的螺旋形波纹。
精密螺栓在磨削后产生的鼓形和弯曲，使工件的圆柱度超差。（1）鼓形：由于工件刚性不足，或中心架调整不正确，磨削用量过大，使工件产生弹性变形而出现鼓形。（2）弯曲：当磨削用量太大时，工件过度发热，而冷却又不充分、不及时、不均匀、使工件产生内应力，以致使冷却后产生弯曲变形。
精密螺栓中心孔形状不正确，孔内有污垢或已磨损；顶尖在主轴和尾架套筒锥孔，内贴台不紧；工件顶得太紧或太松；砂轮主轴或头架主轴的径向跳动过大，这些因素都可能使工件圆度超差。另外，工件刚性差或余量不均时，在磨削力的作用下易产生弹性变形，结果使磨削表面出现圆度误差复映现象。
3.1.3.中心孔。中心孔是细长轴的基准，工件经热处理后，中心孔会产生变形，应对中心孔进行研磨，是基准中心孔。粗磨时，采用φ3角度为60°中心孔，提高粗磨时的生产效率，粗磨后两端面去除1mm。精磨时重新修整φ2角度为59°30′中心孔，减少中心孔和顶针接触面。
3.1.4.调整机床，主要调整头架于尾架间的中心距，将工件顶紧后用手旋转，感觉不松不紧为最好。
3.1.5检查工件两顶针顶住工件，用百分表测量径向跳动，控制在0.03mm以内，特别是工件间的弯曲度最大的地方，确定能否磨出。
3.1.6.精磨时采用双拨杆拨盘，使工件受力均衡，以减少振动和圆度误差。
2.1. 精密螺栓的材料调质硬度HRc38～44，根据材料性能特点，选择相匹配磨料、硬度、粒度的砂轮，具体型号选择见表一
2.2.修整砂轮。粗磨时修整的走刀量S，切深T，均比一般磨削要大些，可使砂轮表面比较粗糙，以增强切削性能，最好修整为凹型，这样能够减少砂轮和工件的接触面，接触面面为2/3；精磨时用锋利的金刚笔，较小的进给量，进行修整从而获得细密的砂轮面。
根据精密螺栓的长度，合理的选择一个中心架的在轴中间位置；在磨削过程中要合理调整中心架的两个支片，刚开始可以用涂色的方法观察工件是否和支片前端接触；加工过程中当螺栓，砂轮和支片三者位置一致时，用手调整支片，并观察火花是否增大，最主要是看火花和工件的形状来不断调整上下两支片。根据操作多次试验经验，在进给0.07-0.10mm后就要调整，在调整时可根据情况来调整上下支片。
在细化磨削外圆的工步时，首先，应注意机床的精度能否满足工艺要求和磨前准备工作；其次，为保证大批量加工中形状精度的控制，夹持要可靠、稳定，变形要小；最后，砂轮及磨削用量的合理选择，适合于批量生产时的需要。外圆磨削完全能满足精密螺栓工艺的要求，生产效率有了极大的提高。
论文摘要:机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段。在进行数控编程的过程中,刀具的选择和切削用量的确定是十分重要,它不仅对被加工零件的质量影响巨大,甚至可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。所以,在编制加工程序时,选择合理的刀具和切削用量,是编制高质量加工程序的前提。
机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段,在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。工具的设计、制造和使用自古以来就很受重视,这里我们所说的工具,不仅仅指进行机械加工的机床,我们更关心的是直接进行切削加工的刀具。刀具是推动金属切削加工技术发展的一个极为活跃而又十分关键的因素,可以说切削加工技术发展、革新的历史就是刀具发展的历史。
我单位在2008年引进了小巨人公司制作的两台车铣加工中心。但一直未能在零件上真正实现和普及数控车铣加工中心的铣削功能。刀具选择、加工路径规划 、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。研究掌握数控车铣加工中心的铣削功能,对于形状复杂以及精度要求很高的回转体零件的精密加工,提升我单位数控精密加工能力,具有很重要的现实意义。
数控铣加工刀具种类很多,为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展,主要包括铣削刀具和孔加工刀具两大类。为了满足高效和特殊的铣削要求,又发展了各种特殊用途的专用刀具。数控铣刀具的分类有多种方法,根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀和锥度铣刀等。
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。生产中,被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。
1)铣削刀具的选用。加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头刀,粗加工用两刃铣刀,半精加工和精加工用四刃铣刀;铣较大平面时,为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀;铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀;铣键槽时,为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀; 2)孔加工刀具的选用。数控机床孔加工一般无钻模,由于钻头的刚性和切削条件差,选用钻头直径D应满足L/D≤5(L为钻孔深度)的条件;钻孔前先用中心钻定位,保证孔加工的定位精度;精绞前可选用浮动绞刀,绞孔前孔口要倒角;镗孔时应尽量选用对称的多刃镗刀头进行切削,以平衡镗削振动;尽量选择较粗和较短的刀杆,以减少切削振动。在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻;⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。总之,根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。
3)切削速度的确定。进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。在轮廓加工中,在接近拐角处应适当降低进给量,以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。确定进给速度的原则:1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100~200mm/min范围内选取。2)在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20~50mm/min范围内选取。3)当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。4)刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以选择该机床数控系统给定的最高进给速度。
4)背吃刀量(或侧吃刀量)的确定。在保证加工表面质量的前提下,背吃刀量(ap)应据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。
我单位数控加工中心具有轴向和颈相动力头,能实现三个坐标的联动。利用极坐标插补指令和圆柱插补指令进行了程序优化和开发,并对机床加工工位重复定位误差进行了有效的补偿,初步实现对回转体的侧面进行快捷可靠的精密铣削加工,提高了加工精度和表面加工质量。
[1]尹洁华.用新型刀具实现高效优质低成本生产[J].工具技术,1995,(09)
大中型精密轴类零件指的是：直径大、无法塞入主轴孔；长度长、基本接近设备床身长度极限；自身重量大、靠人力无法直接搬运及装卸；精度要求高；价值高。因此在加工的过程中必须保证：（1）安全：不能损坏设备更不能伤人；（2）必须达到图纸的要求。如下图轴为例，从加工工艺、刀具、测量以及工艺定位基准等几个方面加以探讨与说明。
工件的毛坏是Φ200×1200的38CrMoA圆钢，自身的重量有130Kg以上，在车床上打中心孔既不方便又不安全。所以安排在T68上打两端的中心孔B5-GB87。
工序：1）车工：两顶尖装夹粗车（后顶尖采用活动顶尖），用一夹一顶粗车装夹方式，装卸方便，刚性、稳定性较好。留量3～4mm，调质热处理HRB225～238。该材质热处理变形不大，一般不需要进行校直，但检测变形量是否小于加工余量却是必不可少的一道工序。清洁中心孔后，两顶尖装夹（后顶尖采用硬质合金死顶尖，须经常注意监控其温度的变化，防止因为高温而造成的顶尖开裂甚至是脱落，进而工件掉落砸坏设备），精车所有外表面、精车所有长度尺寸至工艺要求。其中，在加工沟槽及螺纹时容易发生振刀的现象，采用中心架作辅助支撑可解决这一问题。换装四爪卡盘，―夹一托装夹，车平两端面，加工内孔部分。2）粗磨：粗研中心孔，粗磨留精磨量0.1～0.15。3）铣工：粗、精铣各个键槽。4）精磨：上磨床精研中心孔定位锥面，直至其圆度达到图纸要求的3um以下，磨各尺寸至要求。
在粗加工时出于以下几方面考虑：1、安全：因为工件自身重量大，所以不宜采用大的转速。2、刀具耐用度：工件直径较大，转速过大会引起切削温度升高，从而降低刀具的耐用度。3、加工效率：为提高工效，采用大的背吃刀量、大的进给量。由此可确定切削用量的选用原则：中低转速、大吃刀、大走刀。根据切削要素、切削性能和加工条件，可选用YTl4的粗加工刀具：断屑效果好、耐用度较高。为了使切削轻快、排屑顺畅，该刀具采用：前角（10o）、断屑槽(10～8宽)、断屑槽为小圆弧台阶型、较小的后角、负的刃倾角同时刃磨负倒棱：刀尖圆弧为R0.8～1.2。当切削用量为V：180～210转／分；F：0.4～0.45mm／转；即：6～8mms时，刀具在断屑与耐用度方面取得最佳效果。
在半精车、精车时，材料通过调质热处理，强度、韧性和硬度都大幅提高，适合使用YWl的刀具加工：使表面质量和耐用度达到最佳效果。但需注意：此时加工不宜采用断屑而须采用卷屑的方式来处理切屑，所以卷屑槽采用前窄后宽的小圆弧形式、正的刃倾角，控制铁屑流向达到理想的效果。
在车床上加工轴类零件，径向尺寸由于外表而互为基准，所以测量与控制都比较容易。而轴向尺寸的控制则要复杂一些。首先必须确认零件的轴向尺寸的设计基准，因此才能安排合理的加工路线：其次，由于设计基准与工艺基准（测量基准）有可能出现不重合或者因为径向尺寸大小不一而带来的―系列问题往往让加工、测量甚至是检验也感到非常棘手。如图纸所示，端面M为该轴左半部分的轴向尺寸的设计基准，端面N为该轴右半部分的轴向尺寸的设计基准。所以加工该轴的左端，必须先加工M面，再以M为基准加工N面，然后再以N面为基准控制该轴右端的轴向尺寸。而M、N间的尺寸控制由于测量不便（两外圆直径相差较大）但又非常关键而让人大伤脑筋。
轴类零件的加工其径向定位基准一般都是中心孔。粗加工采用三爪自定心卡盘以外圆定位，但该轴工序：粗车、精车、铣工、磨工都是使用的中心孔作为定位基准；原因是：装夹稳定、方便省事、定位准确。
车加工使用的中心孔是T68装夹毛胚加工而成，属于粗基准，只能满足车加工的需要，即圆度在0.015以内，给车加工定基准并提供找正、支撑（使用中心架）的基准外圆柱面。该轴使用的精基准是在车床上加工之后，上磨床与硬质合金死顶尖自研磨而获得的。由于该轴对形状公差、位置公差的要求很高，对两轴承位置的同轴度误差低于3um，对圆锥面、对轴线um，对圆锥面的配合是涂色检查着色面积大于95％；要满足加工精度的要求，则必须保证：（1）设备的精度；（2）定位基准的精度。
在实际的加工过程中出现的问题：圆度误差的超差直接影响同轴度误差、圆跳动误差及锥面着色面积。原因：（1）设备的精度；（2）定位基准的精度。检查设备的主轴精度、导轨精度、尾座中心高、砂轮的动、静平衡等；定位基准精度的检测：基准是在磨床上与硬质合金死顶尖自研磨而获得，关键是顶尖的圆度。
两顶尖的装夹方式从定位原理上分析：把一个中心孔的圆锥面视为一个点，两顶尖装夹后，除开X轴的转动外，其余5个自由度均被限制；由于自身重量大，其一端的中心孔为B6.3～GB87，锥面长度8mm，另一定位锥面长度更大近10mm。前中心孔单独限制沿Y轴和X轴的移动，后锥面单独限制沿Y轴和X轴的移动；二者配合共同限制的自由度：沿X轴的转动、沿Y轴的转动、沿Z轴的移动。也就是说，沿X轴和Y轴的移动被前后两个锥面重复的限制，从定位原理的角度来看，存在着重复定位的现象。
找到了原因，解决的方法很简单，只需将B型中心孔改为R型中心孔，只要能避免重复定位，则所有的问题都迎刃而解。
在目前的机械生产当中，机械的精密加工技术主要应用于机械零件的加工，在应用机械制造工艺与精密加工技术进行机械加工时，大体按照四个步骤进行生产制造：第一，调研；第二，概念模型的抽取；第三，建立机械模型；第四计算数值、检验结果。机械制造精密加工技术利用计算机来整合所需要的数据资源和建立相关的理论模型，最后通过计算机计算“模拟生产过程”，从而获得最优的生产工艺流程。机械生产精密加工技术利用计算机进行仿真模拟，优点突出，它可以将“生产”的全过程以三维图像的形式呈现出来，并且可以实现人机交互，整个过程基本与实际生产制造过程相近。
在机械产品的生产制造中，我们一般认为机械产品是由机械零件组成的，各种不同的零件之间相互装配而形成了最终的机械成品，要组成一个成品，机械零件存在相互制约的关系，因此，需要提升零件之间的质量和精密程度来提升机械设备的性能。本文单就机械零件的精密度而言，零件之间的精密程度较高，可以使机械产品的变形尺寸保持在一定的范围之内。而在实际的生产过程中，精密加工技术的内容主要为控制变型尺寸、判定零件类型以及零件的参数取值等[1]。为了使生产出来的产品符合相应的使用要求，在生产过程中，我们需要对机械产品的精密加工技术进行规划和组织。
我们不难发现，机械制造及精密加工技术的规划和组织主要包括三个层面的内容，第一，就是描述层，本层主要是对机械产品精密机加工技术进行详细的定义，对于机械制造工艺中的精密加工技术活动和过程进行详细的描述：精密加工技术的过程就是定义所需要生产的机械零件的类型、加工的技术规划等，精密加工技术活动就是定义机械零件的加工过程与方法；第二，是模型层，此模型层就是根据精密加工技术的组成元素以及各种逻辑关系构建出一种理想的组织结构模型；第三，是应用层，此层面根据机械制造精密加工技术的配置原则、判断标准以及计算方式等，对于在计算机中预先设计好的加工程序进行启动、检验与对比，寻找最优的生产模型。
当前，机械制造工艺正在朝着智能化和高效化的方向发展，主要利用计算机技术构建机械设备的模型，制定高效的生产管理机制，应用智能化的生产技术。机械制造工艺的要求也越来越高，不但要求产品的标准化和规范化，还要求对已有的成品进行变型设计，利用已有的模型和数据，设计制造出更加精密、优质的机械产品，以此提升企业的竞争力。
在实际的生产过程中，机械设备的生产与加工都是成批的，需要进行大量的生产，这样，就需要生产企业把握生产零件的资源特性，以此为生产的基础，满足各类客户的不同要求，一般的机械设备由通用件、标准件以及定制件三种零件构成[2]。一般来说，绝大多数的机械产品内部都需要精密零件，不同的机械零件的加工技术也有所不同，而应用精密加工技术的前提是保证现有的零件模型通过精密加工能够得到需要的零件，且成本控制在允许的范围内，如果已有的零件模型不符合此条件，此时就需要借助参数化的变形得到机械产品所需要的特制零件。
在机械零件的生产之前，必须对机械零件进行设计，最常使用的机械设计工具为计算机软件CAD，我们称之为计算机辅助设计。设计阶段主要是设计人员根据零件的设计要求使用CAD等软件进行设计和绘制，在设计中，设计人员借助其中已有的图形以及绘制工具完成设机械零件的尺寸以及纹样设计[3]。借助CAD进行机械零件的设计，可以准确的设计零件的平面结构以及立体架构，清楚的表达设计意图，很好的将设计与施工进行衔接。当然，此软件也存在一定的不足，当设计完成以后存在部分缺陷或部分修改时，可以借助Photoshop进行调整。在机械设备的精密加工技术中，模型的建立手段主要有属性数据模型和几何数据模型两种方式。
在进行机械制造时，尤其是在精密加工中，需要对产品的生产属性进行管理，还要将数据之间的层次关系进行整理。零件的精密加工模型中包含的信息量巨大，包括零件的属性信息和图形信息等。其中零件的图形信息可以将零件的尺寸，形状等准确的表达出来，零件属性信息包含的内容更多，其中包括零件的特征与特殊要求，还包括对整个的加工过程实施控制的内容和对整个工艺过程进行全程的监控信息，这些信息都在零件的几何模型中显现出来，并且整个的精密加工技术都是通过这种几何图形来表示。
对于复杂的机械零件，我们必须使用机械零件的属性数据来对零件的要素进行精准的描述，以此来精确的表达零件的特征、形态以及分布关系等，在属性数据中，图形的信息最为关键。属性数据的种类众多，在这里试举例说明，一般机械产品的属性信息包括零件的标号、生产信息、坐标、赋予原值等，利用属性数据与几何数据相结合能对机械产品进行最为精准的描述。
在机械制造中，精密加工技术是最常使用的，而切削技术在机械制造中最常使用的加工手段，为了提升切削的精度，在机械制造中应使用刚度较好的机床，同时，在加工过程中保证机床的震动强度在允许的范围以内，此外，在切削的过程中经常使用精密定位技术以及精密控制技术和空气压轴承等先进加工手段[4]。
纳米技术与机械制造技术相结合，能够有效的提升机械制造的精度，通过使用纳米技术，可以将宽度为几个纳米的线条刻画在硅板上，纳米技术的应用使制造要求十分苛刻的电子元件成为可能。
现代的机械制造与精密加工技术主要应用计算机进行计算建模，利用已有的零件模型作为数据资源，并利用CAD等辅助软件进行设计，提升了机械零件的设计质量。现代机械制造工艺与精密加工技术打破了传统的机械加工方式，使用计算机进行设计和加工控制，并以此来获得最优的加工工艺流程。一些现代化的加工技术，例如精密切削技术以及纳米技术等，可以根据计算机建立的机械零件模型进行精密加工，保证机械零件的生产质量与机械零件的加工效率。
[1]安巍.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].科技传播，2014（3）：58，71.
[2]曹环军，王海港.现代机械制造工艺及精密加工技术实践探究[J].湖南农机，2014（1）：93-94.
[3]王健.精密技术在机械制造业中的应用研究[J].科技创新与应用，2014（28）：90.
由于社会经济的高速发展，机械制造行业对产品质量、生产效率、工作环境、去安全等方面的需求不断提升，现代机械制造工艺及精密加工技术已经逐渐成为人们所关注的话题，从而，现代机械制造工艺及精密加工技术发展的相应问题，也成为相关部门需要面对的主要工作。可是，当前在对机械制造工艺及加工技术的研究中发现，传统机械制造工艺具有生产效率较低、成本过高、加工质量无法稳定、劳动强度过大、安全按措施不充分等问题。所以，对机械制造业的发展局势进行分析，把控和分析现代机械制造工艺及精密加工技术的相关方面，对优化和提升制造业技术有着非常大的作用。
通过两者之间的关联性可以发现，涉及到许多部分，例如制造工程、开发产品及调研、制造加工等等，对于这些方面的联系非常密切，一定要保障所有环节的正确性，不然就会形成不同程度的不利影响。这就需要在其关联性方面持续提升技术制造效益。
对于当前的社会而言，科技发展的速度非常迅猛，要加快生产技术的持续发展与进步，就要把具备相应先进性的技术有效运用在技术制造方面。而且将其使用在相应的产品设计、生产等方面[1]。因此可以看出，系统性非常明显，应当不断提升生产效率。
由于全球化趋势的不断提升，不但需要在经济上顺应全球化的特征，持续向前发展，并且在技术方面的竞争也会越发激烈。这就需要企业持续提升自己的生产技术，提升技术对生产的有利作用，从而在市场竞争中处于不败之地。
气体保护焊接工艺通过电弧作为热源，将气体当成被焊接物体的保护介质。在焊接的过程里，电弧四周构成了气体保护层，把熔池以及电弧同空气相隔绝，合理预防有害气体影响焊接。并且，保护气体可以让电弧更加稳定，燃烧的更加充分。通常状况下，二氧化碳是最普通的保护气，它的化学性质十分稳定，而且较易获取，价格较低，在机械制造业中的使用率较高。
电阻焊是将需要焊接的物体压在正负电极之间，经过通电经由电流透过接触面时，经过电阻热效应进行加热融化，让它同金属有效凝固。电阻焊的优势较多，焊接质量也高，机械化程度较高，容易实现自动化控制、生产率较高，污染较低，噪音较低，在机械行业的使用率逐渐提升[2]。可是由于成本较高，并且后期维护难度较高，配套无损检测技术还需发展。
埋弧焊工艺是以焊剂层下燃烧电弧形成的焊接工艺。自动埋弧焊相对省力，车体送进焊丝，自动将电弧转移，半自动埋弧焊要通过手动方式来给进焊丝，移动电弧应当通过手工进行，通常以手工电弧焊为主，可是当前电渣压力焊已经逐步被取代，由于其生产率较高，焊缝强度较好，并且焊接完美。可是电闸压力焊的焊剂尤为关键。
此技术最初是在上世纪90年代初的TWI焊接研究所研制的，被称为FSW。上世纪90年代末期对于铁路交通建设、航空、车辆等范畴有着重要的影响。此工艺在焊接时只需要焊接搅拌头，十分节省材料。
机械产品零件大多是通过大规模进行生产的，因此要在零件资源特性方面有所保障，符合各类客户、各类功能的需求，对于机械产品通常由标准件、通用件以及定制件三种构成。零件类型的不同，精密加工技术的模式也有所区分。需要指明的是，对于机械产品的精密加工技术方面，零件变形主模型一定要经由参数化变型得到机械产品定制需求的满足。
计算机辅助设计，在设计过程里通过计算机和图形设备协助设计人员执行设计工作，通过它在平面、立面的绘制过程里，能够较为简便的透过绘图命令完成。透过CAD绘制平面图和立面图，不仅能够正确的体现设计者的意图，还可以透过图纸定义颜色生成三维模型，较大限度补充了设计和施工之间的不足。
对于机械产品的精密加工技术来讲，不仅要对产品原有的生产属性采取数据化的方式进行管理，还要对所有数据之间的层次分布关系整理清晰[3]。因此，精密加工技术模型不但存在机械生产属性的信息，还包含了零件图形的信息。零件图形信息能够正确描绘机械零件的所有尺寸，这个系列的工作能够在CAD技术中较好的表现出来。几何数据是对机械形状、空间位置乃至拓扑关系的描述来传达基础数据的。
在繁琐的环境下，属性特征是描绘所有物体因素特征、状态、分布关系最直接的数据。可是机械产品属性和图形信息关系非常密切。实体对象同图层信息都具备单向的属性数据。
总而言之，对于机械制造行业来讲，它发展的速度在某种程度上源自于现代机械制造工艺的发展，和精密加工技术的提升。所以一定要强化对现代机械制造工艺及精密加工技术的研究分析，完成现代机械制造工艺的创新发展，加快精密加工技术的持续提升，给现代机械制造行业及精密加工技术提供良好的服务。
[1]王美，宋广彬，张学军.对现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].新技术新工艺.2011.（02）：83-86.
[2]黄庆林，张伟，张瑞江.现代机械制造工艺与精密加工技术[J].科技创新与应用.2013.（17）：33.
[3]鞠鸿蕊.现代机械制造工艺与精密加工技术[J].科技创新与应用.2013.（35）：124.
现代机械制造工艺技术与精密加工技术是机械制造技术的核心，是机械制造技术的重要组成部分。随着社会的不断发展，传统的机械制造工艺和加工技术已经无法适应现代机械制造的要求，为了提高我国机械制造技术，促进我国机械制造业的发展，必须要提高机械制造工艺和加工技术。
（1）关联性。现代机械制造技术不仅运用于机械制造的全过程，而且还用于其他多个方面，如产品的设计、开发、调研以及销售等。然而这些环节与机械技术有着紧密的联系，如果其中一个环节出现问题，就会影响到机械技术的整体运用。
（2）系统性。从机械的制造过程看，现代机械制造技术具有综合的系统性。现代机械制造技术不是单独存在的，而是借助各种先进科学技术逐步发展起来的，如机械制造技术通常与计算机、传感、信息、自动化等相结合，促进了机械制造业的发展。
现代机械制造工艺比较广泛，如焊、铣、钳等，由于焊接工艺在现代机械制造运中用比较普遍，因此本文主要对焊接工艺进行分析和研究。
搅拌摩擦焊焊接工艺的优点突出表现在焊接材料的消耗性小。该焊接工艺除了焊接搅拌头之外，不需要任何如焊条、焊丝、焊剂以及保护气体等消耗性材料。特别是针对铝合金焊接，六七百米的焊缝只需一个焊接搅拌头就可以完成，而且在焊接的过程中不会产生过高的温度。
气体焊接工艺主要以电弧提供热源而对物体进行焊接，其最突出的特点就是借助气体保护被焊接物。气体保护焊焊接工艺的工作原理为：在焊接的过程中，气体会在电弧周围形成一种保护层，阻隔空气与电弧、熔池的联系，以此避免有害气体对电弧造成影响，从而使电弧充分燃烧，确保焊接工作的有效运行。然而由于二氧化碳的成本低，所以在制造业中多以之作为保护焊的气体。
电阻焊接工艺由于加热时间短、效率高，噪音污染小以及焊接质量高等优点而被广泛应用在航天、汽造、家电等机械制造业中。但是该焊接工艺也存在一些缺点，例如，设备成本高，缺乏对设备进行无损检测的技术，而且维修的难度大等问题。电阻焊接工艺是一种压力型焊接技术，其工作步骤为：首先将被焊接的物体紧压在正负电极中间，然后利用电流在物体周围形成一股电阻热效应，从而对被焊接的物体进行加热至其熔化，最终借助压力使之与金属合为一体。
螺柱焊接工艺的突出优点在于不会产生漏水漏气的现象，其工作步骤为：首先将螺柱与零件表面相接触，然后通过电弧燃烧直至熔化接触面，再借助一定的压力完成焊接工作。该焊接工艺包括拉弧式以及储能式两种焊接方式，二者的优点在于均为单面焊接且无需打孔与钻洞。由于二者的焊深大小不同，被广泛应用于不同领域，其中拉弧式焊接方式多应用在重工业中，而储能式焊接方式则应用于薄板焊接。
埋弧焊焊接工艺就是借助稳定的电弧在焊剂层进行充分燃烧而实现焊接工作的一种焊接工艺。这一焊接工艺包括两种方式，即自动与半自动。这两种形式的区别在于，自动焊接只需利用小车送进电弧、焊丝，而半自动焊接则完全需要借助人工手动才能顺利完成。考虑到消耗的劳动成本问题，目前市场上已经用电渣压力焊取代了半自动的埋弧焊。值得注意的是，由于焊剂中的碱度会对焊接工艺的性能以及冶金的性能产生影响，因此在选用埋弧焊焊接工艺时，对焊剂的选择要十分慎重。
（1）模具成型技术。目前的各种工业产品如飞机、汽车、家电产器等的零部件有1/3是通过模具加工完成的。而模具加工的核心部分就是提高模具精度，并且模具的加工精度也反映了一个国家制造业的发展水平。在机械制造过程中，电解加工工艺能使模具的精度提高到微米级，能够有效解决复杂腔型的加工问题。
（2）精密切割技术。精密切割技术就是通过切削技术以提高产品精度的一种方法。机械制造过程中，为了提高产品的精度就必须最大限度地减少工件、机床和刀具等因素对切割的影响。如对于机床的抗震性、小热变形以及高刚度等特性的要求，就必须要采用先进的技术完成，如微驱动技术、空气静压轴承以及精密控制技术等。
（3）精密研磨技术。机械制造中精密研磨技术经常用于对集成电路中小型元件的加工，如对硅片的加工要在1—2mm之间进行，然而传统的研磨技术很难达到这一要求。所以对硅片的加工必须要采用原子级研磨、抛光技术。随着科学技术的不断发展，形成了各种精密的研磨技术，如流体型悬浮的非接触研磨技术、弹性发射加工研磨技术，借助加工液实现化学反应的研磨技术等。通过这些先进的研磨、磨削以及抛光技术极大推动了研磨技术的发展。
现代机械制造工艺以及精密加工技术对我国机械制造技术的提高产生重要影响，而且对我国机械制造业的发展也起到十分重要的作用。所以必须要对机械制造工艺和精密加工工艺进行创新，进而推动我国机械制造业向更高层次迈进。 [科]
[1]田小英.浅谈现代机械制造工艺及精密加工技术[J].科技风，2011.
随着社会的不断发展，我国的机械制造行业也在蒸蒸日上，而且人们为了使其生产技术得到进一步的提升，人们也将许多先进的科学技术应用到了其中半岛彩票，这就使得传统机械制造工艺中存在的问题得到很好的解决，进而满足了现代化机械制造行业发展建设的相关要求。下面我们就通过对现代机械制造工艺和精密加工技术的相关内容进行概述。
在现代化机械制造行业发展的过程中，人们为了使其加工工艺的应用效果得到进一步的提高，满足工业生产的相关要求，也将许多先进的科学技术引入到其中，从而使其工艺水平得到有效的提升。目前，我国现代化机械制造工艺的自身特征主要表现在以下几个方面
第一，程序化特性。我们在现代化机械制造的过程中，主要是在计算机技术的基础上，通过相关的程序编制，来对其进行生产；
第二，结构特性。整个机械制造系统一般是由多个机械硬件组成的，它可以使得各个机械硬件在运行的过程中，充分发挥出其机械硬件的应用效果。而且当软件系统在使用的过程中，它还可以对软件设备起到一个良好的支持作用。
第三，转变特性。在产品生产的过程中，人们可以根据产品生产的相关要求，来对其系统结构进行使得的转变。另外在机械零件加工的过程中，人们也可以采用这种转变方法，来对其制造工艺进行相应的优化调节，进而满足现代化机械制造行业发展建设的相关要求。
不过，机械制造工艺在实际运用的过程中，还具有其他的特点，比如高效性、全球性以及实用性等方面的特点，这就对我国机械制造行业的发展有着良好的推动作用。而所谓的高效性也就是指，人们在机械生产的过程中，将一些先进的科学技术应用到其中，从而对其劳动环境进行相应的改善，这就使得工作人员的工作效率得到进一步的提升，满足了现代化机械制造行业发展的相关要求。而且这些科学技术应用到其中，也可以对其投资成本进行优化，这样进行使其经济效益得到很好的提高。
近年来，在我国机械制造行业发展的过程中，人们是以焊接工艺为主，因此我们在对现代化机械制造工艺进行研究分析的过程中，首先要对其机械制造的焊接工艺进行分析。目前我们在产品生产当中，常用的焊接工艺主要有气体保护焊、埋弧焊；电阻焊以及搅拌摩擦焊等。下面我们就对这些机械制造焊接工艺的相关内容进行介绍。
气体保护焊是一种利用电弧作热源，并通过电弧加热方式来实现产品与产品，或部件与部件间连接的焊接方式。气体保护焊焊接方式的主要特点是：焊接对象的保护介质是气体，即电弧加热过程中，被焊接物体所形成的保护层是气体保护层。该种焊接方式在应用时所遵循的基本原理为：电弧加热焊接使得电弧周围自动形成一个气体保护层，这个气体保护层能够有效分离空气与电弧熔池，并实现对焊接对象的保护，使空气中存在的有害气体无法对焊接对象造成影响和危害。鉴于二氧化碳具有价格低廉、性能良好的特点，所以在气体保护焊接中，多采用二氧化碳作为焊接保护气体。
电阻焊焊接的操作方式为把被焊接的物体紧压在正负电极之间，通电，当电流经过时，通过被焊物体的接触面极其附近形成电阻由于热效应会产生热量，从而对被焊接物加热到熔化，使其与金属结为一体。其原理是利用当有高电流通过高电阻时，电阻由于热效应而产生热量而对焊接物进行焊接。它是传统的焊接方法同时也被广泛的应用于现代机械制造业。因为该焊接工艺具有焊接质量高、机械化程度高、生产效率高、节省时间、无噪声无污染等优点。但也有相应的缺点，缺点主要为在设备上的投资大，对设备的后续的维修整顿的难度系数大。
所谓埋弧焊焊接工艺，就是在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺，现在其工艺分为自动以及半自动两种方式，自动是需要在人工的操作，而半自动的方式由于在操作中繁琐不易操作，不便于流水化生产等原因而不被广泛利用。埋弧焊广泛的应用在钢结构制品焊接操作中，因为其具有焊接质量高且稳定，效率高，无污染等优点。
搅拌摩擦焊是利用高速旋转中的搅拌头与金属摩擦生热进行焊接的，随着搅拌头的移动，金属向搅拌头后方流动而形成的密焊缝方法。其在焊接时不需要除了焊接搅拌头之外的任何焊接消耗性材料，所以其最大的优点能够减少相应的焊接材料损耗，节省资源。
目前，常用的一种方法仍是通过直接用切削。但由于要求用切削获得的产品符合高精度表面粗糙度的要求，所以就必须排除机器、工件及外界等因素的影响。比如，如果想要提高机床的加工精度，要求机床具有高的刚度，要求其不会因温度的升高而发生大的变形，同时具有良好的抗振性能。满足这些要求的方法有两个，其一就是要求提高机床主轴的转速，所以现在超精密加工机床的转速已从每分钟几千转提高到几万转，其二就是采用更加先进的技术，如空气静压轴承、微驱动和微进给技术、精密定位技术、精密控制技术及其他先进技术。
例如加工符合其表面粗糙度达到1-2ram，并进行原子级的研磨抛光的硅片。用传统的方法如磨削、研磨和抛光等已很难满足这种高要求。为了满足需求，只能进行研究各种新原理、新方法，先进的超精密研磨技术就随之而产生。
微机械技术从微机械驱动技术、微机械传感技术、微机械使用的材料技术、微机械的制造工艺技术四个方面对微机械技术进行分析。
微机械除了要求传感器微型化，还要求它具有更高的分辨率、灵敏度和数据密度。目前，压力传感器、加速度传感器、触觉阵列传感器等微型传感器基本都是通过集成电路技术生产的。
最初采用硅材料具有易于断裂的缺点，但镍可克服这一缺点，所以现已改用镍来代替硅制作微型齿轮。目前，能制成微机械的材料有多种，如金属、高分子材料、记忆合金、压电陶瓷和多晶硅等都可以制成。
总而言之，在现代化机械制造行业发展的过程中，对机械制造工艺和精密加工技术进行相应的优化处理有着十分重要的意义。这样不仅使得机械产品生产的质量和效率得到进一步的提高，还满足了人们的需求，从而推动我国机械制造行业的发展。而且随着科学技术的不断进步，人们也将许多先进的技术手段引入到其中，这就促进了我国机械制造行业的稳定发展。
[1] 梁巧云，马艳玲，金秀杰.等.机械光整技术在航空发动机叶片精密制造中的应用[J].航空精密制造技术，2013（1）.
榫齿槽加工一般采用成熟的拉削成型工艺，该工艺特点为：采用高速拉削设备，在一次走刀中可完成榫齿槽的粗精加工，型面轮廓由拉刀制造精度保证，有非常高的生产效率与加工精度。而某发动机高压压气机1级风扇转子鼓筒具有外锥直径小（最大外径仅为156mm），长径比大等特点，因此，圆锥面上均布的多个双斜榫齿槽的拉削已超过现有高速卧拉设备加工的直径范围，此设备不宜选用。经调研论证，决定利用7A520普通卧式拉床加工榫齿槽进行科研攻关。普通拉床自身不具有分度、二次起度及拉刀引导功能，利用该设备曾加工过较大直径零件的单斜度榫齿槽，而对于小直径零件上的大角度双斜榫齿槽的高精度拉削尚属首次，巨大的拉削力极容易使零件在加工过程中因振动产生位移，使夹具发生变形。因此，需要设计分度、二次起度、拉刀引导三位一体的夹具，并保证夹具在紧凑的空间有足够的定位精度和刚性，以满足工序要求。此类工装涉及面广，结构复杂，应充分考虑机床、刀具、工件、操作等诸多制约因素，精心设计，以保证加工的顺利进行。
1级风扇转子鼓筒是某发动机的关键结构件，其形状复杂，材料为钛合金（TC11），在直径为156mm的圆锥面上均布有22个精密的榫齿槽，榫齿槽中心线°，槽底与圆柱母线°，为典型的双斜榫齿槽结构。此22个榫齿槽的加工为最关键工序，在普通拉床上加工此类零件在公司尚属首次，这对夹具的设计提出了很高的要求。
2.1.1普通拉床没有周向分度机构，必须由夹具实现分度。该零件要求22等分，而拉削工艺为通过式加工，必须在小于槽底径（R62.209mm）的范围内实现22等份的分度，并且要有足够的分度精度；用一般的分度方式设置分度孔十分困难。
2.1.2普通拉床的床头与床身均无转度装置，而该工序要求工件在三维方向的两次转度，只能将其转换到夹具定位面上实现，以保证榫齿槽在拉床运动方向上为正确的加工位置。
2.1.3普通拉床由于导轨精度较底，在拉削高精度零件时采用拉刀柔性连接，工件自身引导（如花键槽拉削）或在夹具上设置拉刀引导装置的方法来保证拉刀运动精度半岛彩票。
1、钻孔。一种是钻头回转，零件固定不回转，在普通台式钻床，摇臂钻，镗床上钻孔；另一种方式是零件回转而钻头不回转，例如在车床上钻孔。钻头的直径一般不超过七十五毫米，若钻孔径大于三十毫米以上，通常采用两次钻削，即先用直径较小的钻头，再用孔径合适的钻头进行第二次扩钻，直到加工到所要求的直径，以减小进给力。
2、扩孔。是用扩孔钻扩大零件孔径的加工方法。既可以作为精加工铰孔,镗孔前的预加工，也可以作为要求不高的孔径最终加工。
由于在对KDP这样的软脆单晶材料进行研磨和抛光的加工过程中能够十分便捷的嵌入晶体，但是却很难采用精密抛光的方法从晶体表面去除杂质，并且亚表层在抛光的过程中很容易造成损伤，这些杂质或缺陷成为零件激光损伤的来源并且这对高功率激光的应用是不能够忍受的，因此，要想采用传统的研磨和抛光方法将KDP晶体加工出超光滑表面具有一定的难度。目前，对此类零件进行加工的时候，国内外普遍采用单点金刚石切削（SPDT）的方式。由于采用“飞刀”的切削方式容易在加工表面形成刀痕而在晶体透射波前增加小尺度的周期扰动。本次实验将重点研究已加工表面粗糙度受到切削速度（转数）、背吃刀量以及进给量（进刀速度）等切削用量的影响。
因子xj（j=1，2，3）为坐标轴构成的空间称为因子空间。在因子空间寻找能够使表面粗糙度达到最小值的最优解即寻找最优化切削条件。本文采用了三因素二次回归通用旋转组合设计，表1为各个因素的水平编码。对独立变量z1、z2、z3进行线性变换后，就建立起了n、f、ap与z1、z2、z3取值的一一对应关系。
由于采用解析法和通过大量实现来寻找表面粗糙度这一目标函数最小切削参数的最佳组合既麻烦又不现实，因此，我们利用了MATLAB优化软件这个工具。由于在优化KDP晶体超细精密加工表面粗糙度预测模型的时候，利用MATLAB优化软件不需要考虑加工效率，而只需要考虑约束条件，因此能够迅速得到切削参数的最佳组合。经计算优选出的切削参数为：n=390r/min，f=10？滋m/r，ap=32？滋m。此时求得的KDP晶体超精密加工表面粗糙度最优值为Ra=8.5611nm。
在上述条件下进行加工的表面实际测量值Ra=7.37nm。从测量值和预测值的一致性我们可以认为建立的预测模式是可靠有效的。
由于本文采用回归分析法建立的预测模型能够通过较少的实验获得大量的信息，因此具有较高的数学模型效率。此外，对于模型的切削参数还可以利用优化软件进行优化。但是，在对加工表面粗糙度进行测量的时候，建立的预测模型受到随机误差的影响也会产生一定的误差，因此，为了解决这个问题，除了在测量表面粗糙度的时候使用分辨率较高的仪器外，还对每个观测值经过多次测量后经平均求得。
[1]杨福兴.激光核聚变光学元件超精密加工技术研究[J].光学技术，2003，29（6）：649-651.
[2]杨福兴.KDP晶体超精密加工技术的研究[J].制造技术与机床，2003（9）：63-65.
[3]张文生，张飞虎，等.光学脆性材料的金刚石切削加工[J].光学精密工程，2003，11（2）：139-143.
微制造系统的主要加工对象是微小机械零件,在加工的过程中主要依靠系统化和集成化的理论,通过观察加工工件的结构和相关的要求进行加工、检测、搬运等工序,与一般的零件加工相比,微小零件是要在比较狭小的空间完成上述工序。在进行微制造的过程中要坚持一个理念,就是小机床小零件理念,这种理念也是微制造技术和其它制造技术之间的区别。微制造系统的存在可以解决微小零件加工过程中遇到的问题,是进行微小零件加工一种有效的方法。超精密微机械制造技术加工的对象是微小零件,在加工的过程中对微小零件的尺寸有一个控制范围,一般来说微小零件的尺寸要在10μm~10mm之间,且要具有复杂的几何形状。对于符合这两种要求的微小零件进行加工和检查才是属于超精密微机械制造技术的应用范围。这种制造技术相比于其他技术而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的优势。将超精密微机械制造技术应用于零件加工中不仅能有效减少制造过程中的能源消耗,同时也可以最大限度的节约制造空间,这是符合现代绿色环保生产理念的,也是未来制造系统发展的主要方向之一。
超精密加工技术起源于20世纪,这种具有较高科技含量的加工技术随着现代科技的发展业越来越完善,能加工的微小零件尺寸已经发展到纳米级别。随着超精密加工技术的不断发展和进步,这种加工技术具备的特点越来越多。超精密加工的特点主要包括以下几个方面。第一,就是“进化”加工原则。“进化”加工包括直接和间接两种加工方式。使用直接加工方式,使用的加工设备精度要比工件精度低,需要通过特殊加工工艺的处理才能满足相应的精度要求。这种加工方式适用于单件、小批量的生产过程。间接加工需要以直接加工方式为基础,利用母机完成加工任务,这种加工方式适合于批量生产;第二,就是微量切削机理。这和一般的切削机理不同,是在晶体内完成的切削工作;第三,使用了大量的新方法。这主要与工件加工技术的发展有关,传统的切削和磨削方法已经不能满足现代加工工艺的要求,特种加工、复合加工等新方法应运而生,不断提高加工的精度;第四,和高新技术产品的关系更加紧密。通过和高新技术产品的结合,可以大大提高加工的科学性和合理性,从而确保加工的质量和精准度。
超精密微机械制造技术是一种比较重要的技术,国内外都对这种技术比较重视,同时也取得了很大的成果。但在微机械加工设备技术的研究方面,日本还是要遥遥领先于世界各国。日本研发的超精密微机械加工机床成功地解决了微机械切削加工中面临的难题,能对复杂自由曲面进行加工。除了日本,德国在微机械加工设备技术方面的研究也比较领先,德国研究出的微切铣削技术可以对淬火钢和硬铝材料的微小零件进行切削加工。此外,德国还研究出专用于微小零件加工的系统,解决了大型机械无法进行微小零件加工的难题。相比于国外,国内的研究还是比较缓慢的,但也取得了一定的成果。我国在微机械加工设备技术方面的研究主要集中于微小制造系统和微小切削技术两个方面。哈工大研究出的微小型车铣加工系统已经能达到国际水平。同时,我国还研发出来微摩擦磨损测试仪。这些研究成果为我国超精密微机械制造技术发展奠定了良好的基础。微切削加工技术的研究重点不仅包括如何使加工的零件微小化,同时还包括要将微切削加工过程微小化。因此,在微切削加工技术方面的研究要关注加工的全过程,要全面掌握微切削的机理和相关参数信息。
当前世界机械制造业已经迈入革命性变革时期，诸多国家越来越深入地对新型机械加工技术予以研究，对于机械制造业的生产过程以及产品结构存在巨大影响。传统加工方式已经难以满足当前社会发展所需，在机械制造中其技术逐渐趋向于精密化、高速化以及自动化，所生产的机械产品也逐渐变得高效、优质、灵活以及快捷。本文首先阐述了我国现代机械加工技术的类型，而后探讨其具体发展。
②超精密加工技术：终极目标在于移动原子并对其进行重新组合，在机床、刀具成型运动下使用磨削与切削法生产出超精密零件;
③数控加工技术：主要应用计算机数控系统，且具有开放性，在各种软件平台与风格统一的用户交互环境中均可使用，以便于更好维护和操作;④水喷射加工技术：主要使用超高压水射流与混合磨料对材料予以加工，包括穿孔、切割等，优势在于不会对空气造成污染，且可循环利用水资源;
⑤超高能束加工技术：包括激光束、高压水射流以及离子束等加工技术，主要使用非接触、化学以及物理等加工方法，进行焊接、打孔、切割以及喷漆等;
⑦快速成型技术：无需使用刀具，应用增材手段，可对成本予以节约，并对生产时间予以缩短;
对于现代机械加工技术而言自动化是重要内容。机械加工技术发展极其漫长，从单机―生产线―系统，从人机―自动化―无人自动化。在21世纪数字化为主要发展趋势，一方面需在模型、管理、产品以及加工控制等方面对数字化进行定义与重视，另一方面，数字化技术会促进产品流通，逐渐从工业过渡到民用，例如数字通讯产品或者数字电视等。在60年代一些工业发展较快的国家就已经开始了从工业化过渡到信息与电子科技的局面。电子计算机在极大程度上会对机械加工工业产生影响，即机电一体化，例如CAM（计算机辅助制造）、NC（机床数字控制）以及GT（成组技术）等。而后FMS技术问世，并且其应用范围在不断扩大，已经不局限于机床、汽车等工业领域，还用于食品、半导体、化工、药品以及木制产品等领域中。自数字控制技术产生以后其发展速度逐渐加快，从一般数控―计算机数控―多台设备数控―综合加工中心，逐渐将传统模拟控制技术取代，在工业控制上得到广泛使用。该技术具有精度高、可靠以及便于控制的优点，在一定程度上推动了全数字化工业的发展。
切削加工技术在机械加工技术中经常被使用，而高速与超高速属于切削加工技术的重要发展方向，同样可属于机械加工技术的发展方向。近年来该技术也得到广泛发展，主要包括高速干切削、高速软切以及大进给切削等。为节省加工时间，减少使用成本，切削加工技术逐渐变得高速与超高速，其生产效率获得大幅度提升。
该技术适合在产品模具加工中使用，主要为单件加工或者小数量产品加工。对于发达国家而言，该技术在其机械领域使用已经极其普遍，由于我国尚且处于发展中，机械加工还需完善，故而该技术还使用较少。
80年代产生了机械视觉系统，一直在机电一体化中使用。随着科技的逐渐发展，机械视觉系统在软硬件方面性能已经得到大幅度改善。相关学者经研究后发现，未来50%的检验人员与工厂工人都会被机械视觉系统取代。
计算机控制激光束加工技术主要使用机械化操作，已经替代了传统手工加工与操作法，国外主要联合机器人操纵与光纤技术的导光系统，以构成激光复合灵活加工系统模具加工。
该技术以往多在对难切削材料予以加工时使用，若需加工的冲模外表较复杂则无法使用。在应用该技术时不仅需对加工材料的精度、硬度以及柔韧性予以充分考虑，还需考虑产品曲率半径以及几何形状。
70年代精密与超精密加工技术问世，主要发展于西方工业发达国家，以往该技术多使用于现代武器与尖端技术中。精密加工工艺可促使产品表面质量与加工精度上升到极高标准，一般而言包括精密磨削与切削这两种加工方式。加工精度得到不断提高也会在一定程度上对机电产品的可靠性、性能以及质量予以提升，使零件互换性更高，可有效提升装配效率。超精密加工具有广泛内容，主要使用金刚石刀具、误差补偿技术、超精密机床设备以及切削加工工艺等，若操作者技术高超则产品表面质量与加工精度也会十分之高。要想实现超精密加工离不开超精密机床，而金刚石刀具在其中也属于关键内容，同时也离不开一个优良的加工环境，因为环境一旦出现细微变化都会影响加工精密度。因此在开展超精密加工时其环境一定要具有稳定性，例如超净、恒温、恒湿以及防震等。精密和超精密可有效提升产品质量、性能，当前的国际竞争中该加工技术已经成为关键指标。截至目前，精密和超精密已经广泛使用于多个行业，例如航天航空、计算机以及通信设备等。
综上所述，机械加工技术的发展可在极大程度上推动工业的发展，而工业发展又能推动我国国民经济的发展，故而机械加工技术的发展具有重要意义。当前现代机械加工技术已经逐渐变得自动化、高速化以及精密化，若要再促进其发展则要注重对计量与检测水平进行提升，同时还需做好科研开发工作，重视对人才的培养与引进，并结合绿色环保理念，将市场需求作为主要导向对技术予以开发。
[1]张桂文.谈现代机械加工技术的发展[J].科技传播，2011（10） .
[2]唐文华.浅淡现代机械加工技术的发展[J].硅谷，2010（12） .
