了解加工工艺和机床

加工是一种受控的材料去除技术，可将材料（通常是金属）切割成指定的最终形状和尺寸。减材制造是指具有这种共同模式的程序，与增材制造相反，增材制造涉及材料的受控添加。该短语的“受控”元素的确切含义各不相同，尽管它经常需要使用机床。

机加工用于制造许多金属物品，但也可用于制造其他材料，如木材、塑料、陶瓷和复合材料。机械师是专门从事机械加工的人。机械车间是进行机械加工的房间、建筑物或公司。计算机数控 (CNC)，它使用计算机来控制铣床、车床和其他切割设备的运动和操作，被用于许多现代加工。这样一来，CNC 机床就可以在无人值守的情况下运行，从而提高了效率，降低了机械车间的人工费用。

在本文中，您将了解加工过程的定义、应用、目的和功能、图表、类型、操作、工作、优点和缺点。您还将了解“机床”一词。

什么是加工工艺？

机加工是将材料成型和定尺寸为特定形状和尺寸的过程。通常，机械加工与金属加工有关，尽管它也可以指木材、塑料、陶瓷、石头和其他材料的制造。如果您希望将原材料塑造成特定形状以用于特定目的，您将采用机械加工程序来完成。螺母和螺栓、车辆零件、法兰、钻头、铭牌以及各种行业中使用的一系列其他设备和物品都是机加工产品的示例。

机加工也可以被视为一种关键的精加工技术，其中通过使用推动通过工作表面的切削工具从准备好的坯料中以切屑形式逐渐消除多余材料，从而将任务创建到适当的尺寸和表面抛光(s)。机床是一种动力驱动设备，它以切屑的形式去除多余的材料，以达到所需的尺寸、形状和加工产品的精度。车床、钻床、整形机、刨床等。这些是机床的例子。最后，为了去除工件表面的材料，使用切削工具。要进行操作，它必须比工件更硬。刀具分为两类；单点和多点。

目的

大多数技术部件，如齿轮、轴承、离合器、工具、螺钉和螺母，都需要尺寸和形状正确性以及良好的表面抛光才能正常工作。例如，铸造和锻造等执行技术无法达到所需的精度和抛光度。这种准备好的零件，称为毛坯，需要半精加工和精加工，这是通过机械加工和磨削来完成的。磨削与机械加工基本相同。高精度加工和抛光使产品能够 • 满足其功能要求 • 提高性能 • 延长使用寿命。

机床示意图如下。

加工工艺类型

加工过程分为两种；常规和非常规加工工艺。

常规加工：

传统的加工工艺是使用传统方式进行加工的工艺，即不使用任何复杂的方法。因此，这种加工方法也被称为传统加工。在这种加工技术中使用了锋利的切削刀具，例如车床中用于锥度的锥度刀具。以下是常规加工工艺的种类及其操作：

车床

卧式金属车床，通常称为发动机车床，是所有机床中最重要的。它的许多核心机械原理都包含在其他机床的设计中，使其成为所有其他机床之父。发动机车床是一种简单的机床，可用于包括车削、端面和钻孔在内的一系列操作。它使用单点切削工具进行车削和钻孔。车削程序包括车削直的或锥形的圆柱形状、凹槽、肩部和螺纹，以及面对圆柱件末端的平面，并且需要从工件的外径以切屑的形式切削额外的金属。最常见的孔加工操作，如使用单点刀具或丝锥的钻孔、镗孔、铰孔、锪孔、锪孔和螺纹加工，都包含在内圆加工中。

磨床

磨床使用旋转砂轮（也称为砂轮或砂带）来去除金属零件上的微小碎屑。所有基本加工技术中最精确的是磨削。使用现代磨床（0.0025 毫米）将硬质或软质物品磨削至正负 0.0001 英寸的公差。

刨床和刨床

单点刀具用于在成型和规划操作期间加工平面、凹槽、台肩、T 型槽和角表面。最大的成型机可以加工长达 36 英寸的部件，并具有 36 英寸的切割行程。成型机的刀具摆动，在前进行程中切割，在返回行程中自动将工件送入刀具。

铣床

在这些类型的加工过程中，工件被送入铣床中称为铣刀的旋转切削刀具，该刀具切削金属。对于广泛的铣削操作，我们提供各种形状和尺寸的刀具。平面、凹槽、台肩、斜面、燕尾槽、T型槽均采用铣床加工。加工凹凸槽、倒圆角、切削齿轮齿时，采用各种成型齿刀具。

钻孔机

钻孔机，也称为钻床，使用麻花钻在金属上钻孔。他们还使用一系列其他切削刀具来完成基本的孔加工操作，例如铰孔、镗孔、锪孔、锪孔和使用攻丝附件攻丝内螺纹。

按下

剪切、下料、成型、拉伸、弯曲、锻造、压印、镦粗、翻边、挤压和锤击是用于制造金属零件的一些操作。所有这些操作都需要具有可移动冲头的压力机，该冲头可以压在砧座或底座上。重力、机械连接、液压或气动系统都可用于为移动柱塞提供动力。

非常规加工：

传统的加工工艺基于刀具比工件更坚硬的理念。然而，有些材料太硬或太脆，无法使用传统工艺进行加工。例如，在航空发动机中使用极硬的镍基和钛合金引起了人们对非传统加工技术的兴趣，尤其是“电气方法”。以下是各种非常规加工技术：

电子束加工 (EBM)

EBM 可以在厚度达 0.250 英寸（6.25 毫米）的材料上切割直径小至 0.001 英寸（0.025 毫米）的孔或窄至 0.001 英寸的槽。在半导体领域，EBM 也被用作光光学生产方法的替代方法。

电火花加工 (EDM)

电极和工件浸入电介质液体中，进给机构保持电极和工件之间的火花间隙为 0.0005 到 0.020 英寸（0.013 到 0.5 毫米）。当火花放电熔化或蒸发工件的小颗粒时，这些颗粒被冲走，并且电极前进。该程序用于加工几乎任何形状的冲模、模具、孔、槽和型腔。准确但速度慢。

电化学加工 (ECM)

ECM 反向复制电镀。在这个过程中，金属在电解池中以受控的速率从工件中溶解出来。当一个电极靠近另一个电极以保持一致的间距时，阳极工件被加工成互补的形状。没有刀具磨损和使用较软的阴极刀具加工较硬工件的能力是 ECM 的两个优点。 ECM 用于飞机发动机和汽车行业，用于去毛刺、钻小孔和加工超硬涡轮叶片等。

离子束加工 (IBM)

IBM 用于半导体行业和非球面透镜的生产，因为它几乎可以对任何材料进行精密加工。纹理表面以提高附着力，在激光镜等设备上产生原子级清洁表面，以及改变薄涂层的厚度，这些都是该技术应用的例子。

激光加工 (LM)

LM 是一种切割金属或耐火材料的技术，它涉及用强激光束熔化和蒸发材料。激光钻孔用于在难以使用标准方法加工的材料上切割微小的孔（0.005 到 0.05 英寸 [0.13 到 1.3 毫米]），尽管它是能源密集型的，因为必须将物质熔化和汽化才能加工。已删除。

等离子弧加工 (PAM)

大多数金属，包括那些不能用氧乙炔炬成功切割的金属，都可以用这种方法切割。 PAM 技术已用于使用重型割炬切割厚达 6 英寸（15 厘米）的铝合金和厚达 4 英寸（10 厘米）的不锈钢。平板型材切削、不锈钢槽切削和车床车削大块淬硬钢都是该工序的应用。

其他非常规加工工艺方法包括：

• 超声波加工 (USM)
• 化学加工 (CHM)
• 光化学加工 (PCM)
• 水射流加工

观看下面的视频，了解加工过程的工作原理：

传统和非常规加工工艺的优缺点

传统加工的优点

以下是加工过程的一些好处。

• 几乎不可能获得高水平的表面光洁度。
• 对多种材料进行加工，包括木材、塑料、复合材料和陶瓷。
• 螺纹、非常直的边缘、精确的圆孔和其他几何方面都是可以实现的。
• 尺寸精度非常好。

传统加工的缺点

以下是加工工艺的局限性。

• 操作者的效率决定了所生产的组件的正确性。
• 制造业缺乏一致性。因此，需要对组件进行全面检查。
• 运营商的要求是降低产出率。
• 由于大量的人力，劳动力问题将非常严重。
• 制造抛物线曲率组件和立方体曲率组件等复杂形状非常困难。
• 组件的频繁设计修改无法容纳在当前布局中。

非常规加工工艺的优势

以下是传统加工方法的好处：

• 它具有高水平的精度和表面光洁度。
• 因为没有使用物理工具，所以没有工具磨损。
• 他们不制造芯片，更不用说小芯片了。
• 在运行中，它们更安静。
• 自动化很简单。
• 它能够加工任何复杂的形状。

非常规加工工艺的缺点

以下是非常规加工的局限性：

• 初始或设置成本很高。
• 需要高水平的劳动力。
• 金属去除率较低。
• 加工需要更多动力。
• 对于大型厂商来说性价比不高。

结论

加工工艺或机床分为常规工艺和非常规工艺。非常规只是新的加工方法，而常规是我们列出的车削，钻孔，磨削，成型，规划等旧的加工方法。这就是本文的全部内容，其中定义，应用，目的，正在讨论加工过程的图表、类型、操作、优点和缺点。

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