各种加工方法的特点及比较

各种加工方法的特点分析及比较

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【摘要】随着机械加工工艺不断发展，企业间竞争的扩大，要求产品既节省成本又有可靠的性能。如何选择加工方法关系到竞争的胜败。本文从经济方面、质量方面、生产周期方面各种加工方法的特点总结，力求对“如何选择加工方法”有所用处。

【关键字】性能；生产周期；精度；加工；铸造；锻造；焊接；切削；钳工；数控加工

1.前言

希望本文通过对各种加工方法的分析能对制定工艺流程、降低机械加工的产品成本、提高产品质量等方面有帮助。灵活运用各种加工方法，才能在竞争中立于不败之地。

2.正文

2.1铸造、锻造、焊接、切削、钳工和数控加工的主要特点分别分析：

2.1.1铸造工艺

由于铸造采用液态下一次成形，所以对材料种类及零件形状、尺寸大小和生产批量的适应性非常广，特别适合复杂形状铸件的生产，且生产成本较低，在机械制造中具有重要的地位。铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低。同时铸件加工余量小，节省金属，减少机械加工余量，从而降低制造成本。但液态成形的特点也使铸造工序多、铸件质量控制难度大、铸件力学性能差。

铸造车间一般工作环境差，容易对工人的健康有危害，而且对环境污染较严重。

铸造的应用范围：生产毛坯。如机床床身、内燃机等

2.1.2锻造工艺

由于金属材料经过锻造后，其内部组织更加致密、均匀，使同一种金属的锻件比铸件有更好的力学性能。

因此，各种承受重载荷及冲击载荷的重要零件，多以锻件作为毛坯，但由于锻造固态塑性成形的特点，无法获得形状（特别是内腔）复杂的锻件。

2.1.3焊接工艺

焊接是通过加热加压或加压或两者并用的方法，使金属达到原子结合的一种加工方法。与其它方法相比，焊接具有节省材料、接头密封性好、经济性好、生产周期短等优。但对工人的技术要求比较高。

焊接的应用范围在造船、电力设备生产、航天工业中广泛应用。

2.1.4车削工艺

车削加工是指在车床上应用刀具与工件作相对切削运动，用以改变毛坯的尺寸和形状等，使之成为零件的加工过程。车工在切削加工中是最常用的一种加工方法。车床占机床总数的一半左右，故在机械加工中具有重要的地位和作用。

车床应用范围：用来加工各种回转表面，如：内、外圆柱面；内、外圆锥面；端面；内、外沟槽；内、外螺纹；内、外成形表面；丝杆、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、套丝、滚花等。

2.1.5铣削工艺

由于铣削的主运动是铣刀的旋转，铣刀又是多齿刀具，故铣削的生产效率高，刀具的耐用度高

铣床及其附件的通用性广，铣刀的种类很多，铣削的工艺灵活。

铣削的加工范围较广，铣削两样适用小批与大批量的生产。

2.1.6刨削工艺

在刨车上用刨刀加工工件的方法叫刨削。

常见的刨床有牛头刨、龙门刨。

刨削的适用范围主要有：加工平面、加工沟槽（如直槽、T形槽、燕尾槽）、母线为直线的成形面。

2.1.7磨削工艺

加工精度高，常用的磨削经济精度为IT6到IT5，表面粗糙度为0.8到0.2µm。同时适合于粗加工与精加工。磨削温度高，必须使用切削液。

适应范围广，不仅适用于一般的金属材料，而且适用于碳钢、铸铁、合金钢、淬火钢、合金。

2.1.8钳工工艺

钳工工作劳动强度大，生产效率低、对工人技术要求高，但所用工具简单，操作灵活简便。

因此，适应范围较为广泛。主要的操作包括：划线、锯削、锉削、錾削、钻孔、铰孔、攻丝、套扣、刮削、研磨、装配及修理。

2.1.9数控

数控加工方法与传统加工方法相比具有许多优点。

1、自动化程度高

在数控机床上加工零件时，除了手工装夹毛坯外，全部加工过程都由机床自动完成，这样减轻了操作者的劳动强度，改善了工作条件。

2、对加工对象的适应性强

数控加工实现自动加工的控制信息由纸带提供，或以手工方式通过键盘输入控制机。当加工对象改变时，除了相应更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只要重新编制程序，便可加工出新零件。

3、加工精度高，加工质量稳定

数控加工的尺寸精度通常在0.005到0.1mm之间，不受零件复杂程度的影响，加工中消除了操作者的人为误差，提高了同批零件尺寸的一致性，使产品质量保持稳定。提高了产品的装配质量，同时零件废品率大为降低。

4、具有高生产效率

由于数据机床具有高自动化程度，加工过程省去了划线、多次装夹定位、检测等工序，有效地提高了生产效率。

5、易于建立计算机通信网络

由于数控机床是使用数字信息，易于与计算机辅助设计系统连接，形成计算机辅助设计与制造的一体化系统。

不过，数控机床价格昂贵、技术复杂、对机床维护与编程技术要求较高。

数控机床最适用于多种品种小批量生产的零件以及结构比较复杂、精度要求高的零件。

2.2加工精度的比较

图1 各种加工工艺加工精度IT等级比较

以上只是最基本的加工方法，除了上述加工方法之外，还有很多加工工艺值得我们在加工的时候考虑。在同一种方法中精度也不是固定的，不同的机床有不同的精度，不同的加工工人生产出的产品精度也是不一样的，图中深色部分表示加工精度范围。

如果通过一种加工方法不能达到要求的精度，可以先进行粗加工再进行精加工，如果要加工一个光滑的平面，可以先刨削，再磨削。

3.结论

各种加工方法都有它的优点，一个零件的生产也很少只经过一道工序，所以在保证加工质量的前提下，应该结合实际条件灵活运用各种加工方法的优点。

4.致谢

5.参考文献

【1】黄如林.金工实习教程.上海.上海交通大学出版社，2003 【2】杨叔子.机械加工工艺师手册.北京.机械工业出版社，2001