現代加工技術與傳統機械制造方法的研究與分析

朱　建

（硅湖職業技術學院，江蘇昆山　215332）

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現代加工技術與傳統機械制造方法的研究與分析

朱建

（硅湖職業技術學院，江蘇昆山215332）

摘要：現代特種加工機理以熔化、氣化、溶解、剝離為主，多數為非接觸加工。在難加工材料、復雜型面、精細表面和模具等加工領域已成為無法替代的加工方法。目前這一技術正向著自動化、柔性化、精密化、集成化、智能化方向發展，現有工藝不斷完善，新的特種加工技術不斷涌現，應用領域正在進一步拓寬。

關鍵詞：現代加工技術；特種加工；機械制造；作用原理

1　傳統機械加工技術特點與分類

傳統機械加工通過刀具與工件之間強大的機械作用力去除材料，使材料成型。機械加工裝備需要完成制造毛坯、適當熱處理、去除材料、材料成型、裝配等過程。傳統機械加工為冷加工，包括車削、銑削、刨削、磨削、鉆削、插齒、沖壓、注塑加工等。通常，為提高機械材料的表面質量或硬度，需要對半加工或加工零件進行熱處理，這是一種冷加工與熱加工結合的加工方法。結合各種機械加工特點，闡述3種傳統機械加工特點。

（1）車削加工技術。車削在車床上進行，有臥式車床與立式車床之分。車削加工中工件隨著機床主軸旋轉形成主切削運動，刀具的移動決定了工件的形狀，如刀具沿主軸方向移動時，切削外圓面，使工件半徑減小。車削可以完成簡單表面加工，精度較低，表面質量相對較低。

（2）銑削加工技術。銑削加工在銑床上進行，分為立式銑床、臥式銑床、圓周銑床等。銑床的主運動為刀具的旋轉運動，可以完成端面、圓周、平面的銑削加工，按照進給方向又可分為順銑和逆銑。銑削加工可以獲得相對高的加工精度和表面質量。

（3）磨削加工技術。磨削加工在磨床上進行，磨削加工應用范圍廣，加工精度和表面質量均較高。磨削加工通過砂輪對工件表面進行加工，砂輪的旋轉運動為主運動。磨削加工通常為機械工藝的精加工工序，對工件磨損小，加工質量高。

2　現代加工技術特點與分類

2.1現代加工方法特點

相對于機械加工，現代特種加工主要利用電能、電化學能、聲能、光能、熱能等去除材料，而不是主要依靠機械能。由于現代加工利用非機械能，工具硬度可以低于被加工材料的硬度，而且，加工過程中工具和工件之間不存在顯著的切削力。現代特種加工對機械制造產生的影響和技術變革，對零件材料、工藝路線規劃、零件的結構工藝性均產生了影響：

（1）提高多數材料的可加工性。機械制造刀具如金剛石、硬質合金硬度較高，傳統的機械作用力無法使其成型，屬難加工材料。在特種加工中，金剛石可以通過電火花、點解等多種方法使其成型，工件的材料不再受硬度、強度、塑韌性等性能的影響。為了減小工件的應力集中，傳統的機械加工存在缺陷，如拉刀刀齒易磨損，排屑不利，效率較低。但是采用電解技術，刀具尖角部分會圓整，這樣既減小了應力集中又減小了刀具磨損，加工效率高。

（2）改變零件的典型工藝路線與生產周期。傳統機械加工中，切削加工、成型加工等工序完成后才能進行熱處理，工藝人員需要把握每一道工序，不能改變。但是現代特種加工中，材料硬度任意，減少甚至免除了加工后熱處理所引起的工件熱變形問題。例如，電火花線切割、電火花成型加工、點解加工等是先進行淬火后再進行加工。對于微小平面或復雜曲面，現代加工技術不需要進行機床夾具設計、模具設計及制造等過程。

2.2現代加工技術分類

按照現代特種加工的能量形式、作用原理可以大致將現代加工技術分類如表1所示。

表1　現代特種加工方法分類表

特種加工的成型原理不同，可以是材料堆積或者材料去除。現代加工技術在加工材料、加工能量、加工效率方面區別于傳統機械加工，發揮著不可替代的作用。另外，機械材料的迅猛發展，對機械加工技術提出了更高的要求，現代特種加工為解決難切材料的加工問題、特殊和復雜表面形狀的成型問題以及精密特殊零件的加工問題。

3　現代加工技術與傳統制造對比

（1）高精度。精度是現代機械制造工藝的重要要求，尤其是在國防、科研、航空航天等領域中，對精度的要求更加嚴格。

（2）高效率。高效率能極大地提高加工速度，縮短加工周期，在冷加工工藝通常采用三種方式提高效率，使用陶瓷刀具、金剛石刀具、涂層刀具等加快切削速度。采用新的加工工藝如在加溫和震動中切削。使用化學腐蝕、激光等方式進行加工、集中加工。將各類加工設備集于一體，在計算機的控制下完成切削加工。

（3）高柔性。柔性加工是機械制造發展的重要方向。柔性加工包括加工的靈活性、多適應性和加工品種的多樣性等。

4　結語

特種加工機理以熔化、氣化、溶解、剝離為主，多數為非接觸加工。在難加工材料、復雜型面、精細表面和模具等加工領域已成為無法替代的加工方法，它是傳統機械加工方法的有力補充和延伸，是制造技術中不可缺少的分支。在21世紀里，與當代高新技術密切結合的特種加工技術在制造領域將發揮更大的作用。目前這一技術正向著自動化、柔性化、精密化、集成化、智能化方向發展，現有工藝不斷完善，新的特種加工技術不斷涌現，應用領域正在進一步拓寬。

Research and Analysis of Modern Processing Technology and Traditional Mechanical Manufacturing Methods

ZHU Jian
（Guihu Vocational and Technical College，Kunshan，Jiangsu 215332，China）

Abstract:The modern special processing theory is based on melting，gasification，dissolution and stripping，mainly is noncontacting processing.It is an indispensable processing technology in fields such as difficult-to-machine material，complex surface，sophisticated surface and mould.At present，this technology is developing towards the direction of automation，softening，sophistication and integration.

Key words:modern processing technology；special processing；machinery manufacturing；action principle

作者簡介：朱建（1984-），男，江蘇泰州人，大學本科，工程師，主要研究方向：機械加工、數控技術以及學生管理工作。

收稿日期：2016-01-13

中圖分類號：TH16

文獻標識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）02-0027-02