随着科学技术技术突飞猛进的发展，数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术在机械制造业的发展起着越来越重要的作用，数控机床已经成为零件加工的主要工具之一，解决了机械制造中常规加工技术无法解决复杂型面零件的加工，使机械制造的发展进入了一个新的阶段。本文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，进行了工艺方案的分析，确定主要常见零件的加工方法等，希望通过对本文的研究，能够对机械零件加工工艺起到一定的帮助。

　　1.确定毛坯在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。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。

　　2.对零件进行工艺分析。本环节主要包括以下几点内容：第一、分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;第二、分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;第三、分析加工零件的作用及技术要求。

　　3.制订机械加工工艺路线。本环节主要包括以下几点内容：第一、制订工艺路线;第二、选择定位基准;第三、确定各表面的加工方法。

　　4.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。

　　对零件的特征进行全面、系统而准确地分类有着重要的意义，它可以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。因此，对零件特征的分类要具有以下的要求。第一，不同的特征之间要存在相互联系;第二，特征分类覆盖面要广，特征描述要体现高效、简易。本文从加工的角度来对零件的特征进行了合理的分类，主要分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。

　　第一，形状特征，它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。第二，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。第三，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。第四，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。第五，制造资源特征，是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。

　　轴类零件是旋转体零件，所以，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。现将轴类零件的加工工艺分析如下。

　　第一，轴类零件的毛坯。大型轴或结构复杂的轴采用铸件，常用圆棒料和锻件。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。

　　第二，轴类零件的材料。轴类零件材料是由很多种类型组成的，常用的有45钢、轴承钢GCr15、低碳合金钢、弹簧钢65Mn等。

　　第一，轴类零件加工工艺规程注意点。工艺规程制订得是否合理，直接影响到劳动生产率和经济效益。在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。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。

　　第二，轴类零件加工工艺方法概述。轴类零件加工工艺方法主要包括以下几点：一是采用车削细长轴的车刀。一般车刀前角和主偏角较大，精车用刀常有一定的负刃倾角，以减小径向振动和弯曲变形，使切屑流向待加工面。二是采用反向进给。这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。三是采用跟刀架。采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致，从而减少切削振动和工件变形。四是改进工件的装夹方法。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。

　　第三，轴类零件加工顺序的几个问题。处理好基准定位之后，我们还需要注意加工顺序的几个问题：一是铣花键和键槽等次要表面的加工一般安排在精车外圆之后;二是深孔加工应安排在调质后进行，可以有效避免热处理变形对孔的形状的影响;三是数控车削加工，采用数控加工设备为生产的现代化提供了基础，数控车削加工既提高了加工精度，又保证了生

　　产的高效率;四是外圆表面的加工顺序，应先加工大直径的外圆，然后加工小直径外圆。

　　第一，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。

　　第二，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。

　　第三，轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括以下几点：一是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。二是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。三是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。四是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为定位基准。

　　第一，零件设备的选择。数控车床具有加工精度高、刚性良好，能够加工尺寸精度要求较高的零件，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿。根据零件的工艺要求，一般可以选择采用步进电动机形式半闭环伺服系统。这类车床设置三爪自定心卡盘，适合车削较长的轴类零件。

　　第二，零件毛坯、材料的分析。①材料的分析。塑性、提供冷切削加工、强度、硬度、机械性能都跟工件的材料有关，所以选择适合的零件毛坯、材料是非常关键的。②毛坯的分析。轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。铸件：适用于形状复杂的毛坯。锻件：适用与零件强度较高，形状较简单的零件。

　　第三，确定工件的定位与夹具方案。在装夹工件时，应考虑以下几种因素：结构设计要满足精度要求;抵抗切削力由足够的刚度;易于定位和装夹;尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具;易于切削的清理。

　　第一，零件设备的选择。数控车床具有加工精度高、刚性良好，能够加工尺寸精度要求较高的零件，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿。根据零件的工艺要求，一般可以选择采用步进电动机形式半闭环伺服系统。这类车床设置三爪自定心卡盘，适合车削较长的

　　第二，零件毛坯、材料的分析。①材料的分析。塑性、提供冷切削加工、强度、硬度、机械性能都跟工件的材料有关，所以选择适合的零件毛坯、材料是非常关键的。②毛坯的分析。轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。铸件：适用于形状复杂的毛坯。锻件：适用与零件强度较高，形状较简单的零件。

　　第三，确定工件的定位与夹具方案。在装夹工件时，应考虑以下几种因素：结构设计要满足精度要求;抵抗切削力由足够的刚度;易于定位和装夹;尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具;易于切削的清理。

　　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。第一，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。第二，刀具半径的选定。一是刀具较小时不能用较大的切削量加工。二是刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工

　　第一，表面粗糙度。一般箱体零件装配基面表面粗糙度为1.6μm，主要孔表面粗糙度为0.8μm。

　　第二，孔与平面间的位置精度。一般箱体零件主轴孔中心线对装配基面的平行度误差为0.04mm。

　　第三，孔系的技术要求。对孔轴线间的尺寸精度、平行度、垂直度误差等，均应有较高的要求。孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。

　　第一，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。

　　第二，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 6

　　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。

　　第三，箱体加工顺序的安排。一是先面后孔的原则。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。二是先主后次的原则。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。三是孔系的数控加工。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工，因为它减少了装夹次数，提高了生产率。

　　齿轮加工工艺与加工过程还是比较繁琐的，在加工过程中可以分为若干个加工环节。一般情况下，加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段，这个阶段虽然处于初加工，但是却很关键。第二阶段是齿形的加工。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理。加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。在这个阶段中首先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。3.2齿轮加工工艺过程分析

　　第一，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以下几点：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。

　　第二，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，在这一环节过程中我们要注意以下几点：一是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。二是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。三是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。

　　第三，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。

　　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：一是在刀具上涂抹润滑剂;二是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。

　　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。

　　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。

　　在机械零件制造业中，其组成零件的材料、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。在各种零件中，最常见的有齿轮类、箱体类和轴类零件等，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

　　[1]刘剑峰.薄壁零件加工工艺研究[J].科技创新与应用，2012.[2]陈玉重.关于机械设备维修与检测的研究[J].科技致富向导，2012.[3]陈海.数控滚齿机的三轴联动PLC控制研究[D].苏州大学，2011.[4]祝文琴.多功能弹性管接头的研制[D].江苏大学，2013.南京工业大学毕业设计（论文）

　　本研究及学位论文是在我的导师潘旭全老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。潘老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向潘老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

　　在制造生产过程中，由于零件的要求和生产条件等不同，其制造工艺方案也不相同。相同的零件采用不同的工艺方案生产时，其生产效率、经济效益也是不相同的。在确保零件质量的前提下，拟定具有良好的综合技术经济效益、合理可行的工艺方案的过程称为零件的工艺过程设计。

　　由设计图纸变为产品，要经过一系列的制造过程。通常将原材料或半成品转变成为产品所经过的全部过程称作生产过程。生产过程通常包括:(1)技术准备过程包括产品投产前的市场调查、预测、新产品鉴定、工艺设计、标准化审查等。

　　(2)或工艺过程指直接改变原材料半成品的尺寸、形状、表面的相互位置、表面粗糙度或性能，使之成为成品的过程。例如液态成形、塑变成形、焊接、粉末成形、切削加工、热处理、表面处理、装配等，都属于工艺过程。

　　将合理的工艺过程编写成用以指导生产的技术文件，这份技术文件称作工艺规程。

　　(3)辅助生产过程指为了保证基本生产过程的正常进行所必须的辅助生产活动。

　　(4)生产服务过程指原材料的组织、运输、保管、储存、供应及产品包装、销售等过程。

　　零件的切削加工工艺过程由许多工序组合而成，每个工序又由工位、工步、走刀和安装组成。

　　(1)工序指在一台机床上或在同一个工作地点对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程。划分工序的依据是工作地点是否变化和工作是否连续。

　　表2一1工序的划分，是由一个人在一台车床上连续完成车两端面、钻两顶尖孔后，便换一个工件加工，重复以上内容，则这部分工艺过程为一个工序。该人又在同一台车床上连续完成粗车各外圆、半精车各外圆、倒角后，便换一个工件加工，重复以上内容，则这部分工艺过程又为一个工序。如果是由一个人在一台车床上连续完成车两端面、钻两顶尖孔、粗车各外圆、半精车各外圆、倒角后再换第二个工件重复这些内容，则这部分工艺过程是一个工序，而不是两个工序。

　　(2)工步指在一个工序中，当工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的转速与进给量均保持不变时所完成的那部分工序。加工表面较多的工序，可分为若干工步。工步是构成工序的基本单元。

　　(3)走刀刀具从被加工表面每切去一层余量，就称作一次走刀。待切除的余量太大而不可能或不适合一次切下时，可分成几次切削完成。

　　(5)工位相对刀具或设备的固定部分，工件所占有的每一个加工位置称为工位。多数情况下，一个工序中工件仅安装一次，有时也可能安装多次。如图2-1所示阶梯轴，在0号工序中一般需两次安装，夹住一端车另一端，然后调头。调头后又形成一个新的工位。

　　零件的各种不同的形状，是由许多表面以各种不同的组合形式构成的，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。基准是确定零件(或部件)上某些点、线、面的位置时所依据的点、线、面，即基准是零件本身上的或者与零件有关的面、线或点，根据这些面、线或点来确定零件上的另一些面、线或点的位置。

　　按其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准，工艺基准又可分为定位基准、测量基准和装配基准，定位基准又可分为粗基准和精基准。

　　如图所示的轴套中，轴线是内孔的设计基准，端面A是端面C及台阶面B的设计基准，内圆表面D的轴线是外圆表面的设计基准

　　为使所有加工表面都有足够的加工余量和保证各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度，粗基准选择应遵守以下原则。

　　(3)选择较为平整光洁、面积较大的表面作粗基准(4)粗基准一般只能使用一次，尽量避免重复使用

　　任一刚体，在空间直角坐标系中均有六个自由度.工件在夹具中获得准确的位置，必须限制其相应的自由度

　　零件的工艺规程就是零件的加工方法和步骤。内容:加工工艺(热处理工序)，确定各工序所用的机床、装夹方法、度量方法、加工余量、切削用量和工时定额等。将各项内容填写在一定形式的卡片上，这就是机械加工工艺的规程，即机械加工工艺卡片。

　　不同的零件，由于结构、尺寸、精度和表而粗糙度等要求不同，其加工工艺也随之不同。一个零件可能有几种工艺方案，但其中总有一个是更为合理的。

　　合理的加工工艺必须能保证零件的全部技术要求。制订一个合理的加工工艺，并非轻而易举。往往要经过反复实践、反复修改，使其逐步完善的过程。

　　(1)检查零件的图纸是否完整和正确，分析零件主要表而的精度、表而完整性、技术要求等在现有生产条件下能否达到。

　　毛坯的选择对经济效益影响很大。因为工序的安排、材料的消耗、加工工时的多少等，都在一定程度上取决于所选择的毛坯。

　　工艺过程拟订之后将工序号、工序内容、工艺简图、所用机床等项目、内容用图表的方式填写成技术文件。

　　机械加工的工艺路线)机械加工工序卡片:要求工艺文件尽可能地详细、完整，除了有工序目录以外，还有每道工序的工序卡片。

　　合同作为一种民事法律行为，是当事人协商一致的产物，是两个以上的意思表示相一致的协议。只有当事人所作出的意思表示合法，合同才具有法律约束力。依法成立的合同从成立之日起生效，具有法律约束力。机械零件工程加工合同范本，欢迎阅读。

　　第二条：甲方提供图纸共计： 份，由甲方于 年 月日前送交乙方．乙方在依照甲方的要求进行加工期间，发现提供的图纸不合理，应当及时通知甲方；甲方应当及时回复，提出修改意见。

　　第四条：验收标准和方法：本加工成品全部完工后，乙方通知甲方到厂验收，验收标准以合同规定的质量要求和图纸为标准，数量以合同规定为标准。

　　第五条：交货的时间和地点：年 月日全部交货．任何一方如要求提前或延期交（提）货，必须在事先与对方达成协议，并按协议执行。由甲方自行提货。

　　乙方不履行合同时，除承担违约责任外，必须如数返还预付款．甲方不履行合同的，把预付款抵作违约金和赔偿金，有余款的应返还。

　　第七条：结算方式及期限：甲方收到全部加工件，验收合格后，即办理移交手续，据以结帐。

　　一：乙方如未按合同规定的质量交付加工件，甲方同意利用的，应当按质论价；不同意利用的，乙方应当负责重新加工，并承担逾期交付的责任。

　　二：乙方逾期交付加工件的，应当向甲方偿付违约金，每逾期一天，按逾第六条：本合同签字之日，甲方向乙方给付预付款： 元（大写 ：

　　三：乙方不能交付加工件的，应向甲方偿付不能交付加工工件部分价款总值50％的违约金。

　　一：甲方如中途变更定作物的数量、规格、质量或设计等，对已加工工件等经甲方认定后赔偿乙方因此造成的损失。

　　二：甲方如中途废止合同，应偿付甲方未履行部分加工件价款总值50％的违约金。

　　三：甲方如未按合同规定的时间向乙方提供图纸和其他技术资料，除交付加工件的日期得以顺延外，甲方应当偿付乙方因停工待料的损失。

　　四：甲方如超过合同规定日期付款，应当比照中国人民银行有关延期付款的规定，向乙方偿付违约金。

　　第十条：不可抗力：在合同规定的履行期限内，由于不可抗力致使加工件或原材料毁损、灭失的，乙方在经有关部门证明后，可免予承担违约责任．但乙方应当采取积极措施，尽量减少损失，如不可抗力的损失是在合同规定的履行期限以外生的，不得免除乙方责任；在甲方迟延接受或无故拒收期间发生的，甲方应当承担责任，并赔偿乙方因此造成的损失．

　　第十一条：本合同发生纠纷时，双方协商解决；协商不成时任何一方可向办理本合同公证的公证机关申请调解，或向合同管理机关申请调解，仲裁，也可以直接向人民法院起诉．

　　北京中科信电子装备有限公司（甲方）与（）有限公司（乙方）就（）外加工事宜进行了协商，双方达成了如下协议：

　　2.2乙方所加工产品，要严格以甲方提供的工艺文件中的技术要求为准，工艺文件中未注公差尺寸按GB/T 1804-2000中等m级执行。

　　2.4乙方在加工过程中有任何可能影响生产进度、产品质量的因素，必须立即通知甲方，双方协商后进行调整。

　　甲方提供的技术文件、标准等未经允许不得转给第三方，双方签订保密协议。所有工艺文件经双方签字确认方可实施，若有变更需双方同意。乙方若将甲方委托加工的产品转给第三方代加工，必须经过甲方同意。

　　4.1产品检验优先选用卡尺、投影仪、三坐标等通用量具，图纸中有特殊技术要求的产品需要用专用仪器测量，如真空检测仪等，同时出具检验合格报告。

　　4.2由于加工件未达到图纸中的技术要求或加工件出现质量问题造成甲方不能使用，由乙方承担重新加工费用、运输费用。

　　4.4.由于产品不合格而影响甲方生产进度所产生的相关费用，乙方应给予如额赔偿。

　　5.1乙方需按时提供合格产品，乙方提供终验的产品，需要做好运输防护，保证无磕碰、损伤，表面干净，无油污，清除毛刺。

　　5.2乙方必须对所加工产品进行全检，并向甲方提供每批产品的检验记录。乙方应按甲方要求，检测报告与产品按1比1的比例对应，须保证检验报告的线甲方对乙方提供的出厂产品进行全检，若检验不合格，未能达到图纸中的技术要求，甲方有权退回，并由乙方承担责任。

　　六 如供方未能按照合同要求期限供货，迟延1日按合同总价 _______%计算违约金，超过10日仍不能交货的，将扣除合同保证金的 _______%

　　本文对电火花线切割加工工艺的优缺点进行了研究、总结与分析，并对未来发展趋势进行了总结。

　　电火花加工工艺，主要是利用具有特定几何形状的放电电极（EDM 电极）在金属（导电）部件上利用火靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除掉形成电极的形状的加工工艺，并广泛应用于冲裁模和铸模的生产，特别是在模具的复杂、精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角、小孔、深度切削上有重要的应用。

　　线切割加工是电火花加工的重要分支，它是一种以线状电极、利用火花放电腐蚀原理对工件进行切割加工的加工工艺。它不仅具有电火花类加工工艺的通有的加工特点，也有它独有的技术特色与缺点。研究电火花线切割加工的优缺点对于提高其加工性能、扩展其适用范围有重要的意义。因此，我列举并分析了线切割加工的优点与不足，并对不同的机型、发展趋势进行了研究。

　　① 电火花属于不接触加工。工具电极和工件之间并不直接接触，而是有一个火花放电间隙（0.1-0.01mm），间隙充满了工作液。

　　② 在加工过程中没有宏观的切削力。在火花放电时，局部、瞬时爆炸力平均值很小，因此工件的变形和位移很小。③ 可以加工任何难加工的金属材料和导电材料。由于加工中材料的去除是靠火花放电时的腐蚀作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性，如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。这样可以突破传统切削加工对刀具的限制，可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶金刚行、立方氮化硼一类的超硬材料。目前电极材料多采用紫铜或石墨，因此工具电极较容易加工。

　　④ 可以加工特殊要求的零件。由于工具电极于工件在加工过程中没有接触，没有宏观切削力，因此适宜加工低刚度工件或精密加工。

　　④ 在电极丝不循环使用的低速走丝电火花线切割加工中，由于电极丝不断更新，有利于提高加工精度和减少表面粗糙度。

　　① 加工薄工件时，快速走丝过程中易产生抖动，影响加工精度。主要原因是丝架上下导丝轮的开距是固定的，一般约70 mm。当切割薄工件时, 在快走丝的情况下, 电极丝失去了加工厚工件时应产生的冷却液的阻尼作用，又加上火花放电的影响，因而电极丝很容易产生抖动。

　　③ 高速走丝切割表面会出现明暗条纹，影响表面质量。条纹产生原因有三类：一类是机械换向纹(见图1)，产生原因是加工区域电极丝换向后，丝在空间位置上的变化而在工作表面产生的机械纹路，这类纹路贯穿整个加工面，对加工表面的表面精度有很大影响。第二类属于黑白交叉的电解纹。此暗色的电解纹主要出现在工件端面电极丝的入口处，且是在放电能量不是很高的条件下出现的，由于此时切缝内的工作液汽化部分较少，仍可以维持切缝内存在一定量的工作液，因此具有一定电导率的工作液必然在放电加工的同时对切割表面产生电解作用，由于工作液在切缝内冷却的不均匀性，在运丝的入口处，工作液冷却相对充沛，电解几率较高，从而会形成暗色的电解条纹，该条纹处表面粗糙度并不比无条纹切割表面差多少，所以影响较小。最后一类是黑白交叉的表面烧伤纹（见图3），主要是因为蚀除产物堵塞在切缝内，导致工作液进入切缝困难，并且在大能量切割条件下，又使得工作液大量气化，导致蚀除产物更无法排出，这种大量蚀除产物聚集且冷却不充分的条件下产生的放电将导致的乳化液中大量的含碳物质反粘在工件表面并引起工件表面烧伤，因而一般出现在工件端面电极丝出口处，并且将大大降低切割表面质量。

　　① 往复走丝电火花线m/s，是我国独创的机种，产品的最大特点是有1.5°锥度切割功能，适用于切割大厚度工件，厚度可达1000mm以上。但由于不能对电极丝施加恒张力控制，电极丝抖动很大，加工过程中容易断丝，再加上电极丝是往复使用，加剧电极丝的损耗，造成加工精度和表面粗糙度低。此外，往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术，并实现了无条纹切割和多次切割的复合机型也被称为“中走丝”。其走丝原理是在粗加工时采用8～12m/s高速走丝，精加工时采用1～3m/s低速走丝，这样工作相对平稳、抖动小，并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差，使加工质量也相对提高，加工质量可介于高速走丝机与低速走丝机之间。

　　② 低速单向走丝电火花切割机床。单向走丝，速度一般低于0.2m/s。目前精度可达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。而且由于结构精密，技术含量高，造价高，导致成本很高。

　　③ 立式自旋转电火花线切割机床。走丝速度介于前两者之间，约为1～3m/s，电极丝的运动方式比前两类传统的机床多了一个回转运动，因此最大的不同在于走丝系统。

　　电火花线切割由于其在传统的切削加工难以胜任的超硬、耐高温合金等难加工材料以及窄缝、母线为直线的二位曲面等方面上的独特优势因而在模具制造业、航空航天、电子等领域有着广泛的应用。然而，随着科学技术的不断进步，我们对于机械制造的要求也越来越严格：产品向小批量、多品种的方向发展，制造精度要求越来越高，生产周期要求越来越短；此外由于能源的可持续使用和环境保护的要求，制造业本身也要实现绿色、可持续的发展。在这样的大背景的推动下，电火花线切割加工将在加工精密化、微细化、高速化和高效率、绿色环保加工以及复合加工上不断前行，并不断开发新的电火花加工工艺，拓宽加工范围。

　　① 工精密化：电火花线切割加工的精密化可以理解为两方面的内容: 一是加工尺寸上的精密性, 二是加工表面质量的精密性。加工间隙的一致性、稳定性以及电极损耗的大小直接影响电火花加工的尺寸精度。精密的电火花加工, 加工过程中应保持较小的放电间隙, 并使放电间隙稳定在一个较小范围内。而放电间隙的调整与极间状态密切相关, 实时、准确地检测出两极间的放电状态, 则为调整两极间合适的放电间隙提供了必要的条件, 加工间隙的准确调整还有赖于合理的伺服控制策略等。因此, 需加强电火花加工状态的检测、加工间隙的控制以及加工电源的稳定性等方面的研究。此外，在精加工和微细加工中, 由于电极损耗现象还是比较严重，这必然对电火花加工的尺寸精度产生影响,因此如何降低电极丝的损耗也是需要解决的问题。而另一方面加工表面的质量的精密性则主要通过使用微能电源实现进行较小面积的加工来改善加工表面质量，例如低速单向走丝电火花线切割机床可以直接进行精密模件和工件的加工。

　　② 加工微细化：由于没有宏观机械力的存在，微细电火花线切割加工在微机电系统中有广泛的应用。微进给装置是实现微细电火花加工的前提和保证, 因此微细进给装置和高精度的回转主轴的设计及控制是研究重点;同时, 能够提供极间极少能量的微能量电源、微小零件的装夹在线测量系统和微细电极丝及损耗防护的研究也是今后发展的重点。

　　③ 加工的高速化和高效化：和传统切削工艺相比，电火花类加工的加工速度和效率都很低，因此电火花类加工实现高速高效化很有必要。一般通过以下几方面来实现：⑴研究新型电火花节能电源，提高电源使用效率。⑵提高加工机床的伺服系统的响应速度。⑶将先进技术技术应用于加工机床。如智能控制技术和氧气介质电火花加工等。

　　⑴传统的电火花成形加工主要的污染源之一是工作液, 尤其是碳氢化合物的油类工作液。这类工作液是高分子碳氢化合物, 具有较强的挥发性，对操作人员的健康不利，也能分解机床上的密封件。此外加工产生的电蚀产物和液体电介质混合后形成的油泥、电介质的废物、过滤残渣、电离树脂等均需得到正确的处理，否则会对土壤、水源造成污染。因此，我们可以用气体介质取代液体介质, 可以实现电火花的绿色加工。这是因为, 气中电火花加工过程不产生有害的气体, 不会对对操作人员的健康产生有害的影响, 而且没有令人头疼的废物处理问题。

　　⑵电火花类加工同其他加工技术的复合加工可弥补电火花类加工的缺点。例如与超声加工的复合，将超声振动引入到微细电火花类加工上可以提高加工速度；混粉电火花加工与超声加工复合起来可以工件加工表面的放电凹坑的形状与分布从而改善表面质量。⑤开发新的工艺：不断开发新的工艺和方法，是推动电火花类加工技术发展的源动力。这方面的代表有气中电火花加工技术和电火花加工绝缘陶瓷技术，他们分别突破了电火花加工只能在液体介质中进行和只能对导电材料进行加工的限制，拓宽了电火花类加工的应用范围。

　　电火花加工技术由于自身的独特优势，在现今机械制造越来越追求微细化、精密化的大浪潮中抢得了先机，在许多高精尖的领域里都有它的身影出现，因此，深入研究并努力发展电火花加工技术迫在眉睫。我国是往复走丝电火花线切割机床的创造者，但是在单向走丝电火花切割机的研究方面与国外仍有一定差距。如何提高脉冲电源、主机结构、运丝系统、数控系统等的技术水平获得高性能单向走丝电火花切割机的关键。此外在往复走丝电火花线切割多次切割技术与工艺方面的研究有利于改善往复走丝电火花线切割的加工性能，对于拥有大量往复走丝电火花线切割机床的我国具有重要意义。

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　　【2】刘瑞已，龙华.电火花线切割加工工艺研究.新技术新工艺.2009年05期

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　　随着乘用车轻量化、高效率的发展趋势越发明显，促使着气缸套产品的升级换代也更加强烈。乘用车气缸套更新换代对产品有效壁厚的控制及加工精度的要求逐渐严格，有效壁厚减少到3mm，外圆加工精度由A产品的0.3mm公差到福特产品的0.15mm公差再到现在B产品的0.1mm公差，内孔加工精度由0.15mm的圆柱度到0.07mm等加工精度逐渐进行提升。在客户高精度和高效率的要求下须要对机加工艺进行改进优化才能满足大批量生产的要求。气缸套精度受到设备、工装、刀具、加工工艺、加工应力、加工余量等各种因素的影响。本文是在公司现有设备、加工余量的前提下进行研究实验，从改变刀具圆弧半径参数和降低工装预紧力对气缸套加工后残余应力及尺寸形位公差的影响进行实验研究和分析；进而降低缸套残余应力，保证气缸套尺寸和形位精度。

　　由于气缸套壁厚的减少，使得气缸套内孔加工时发生弹性变形产生的形状误差加重。图1为现有加工工艺正常生产的气缸套内孔典型的圆度形状。根据乘用车铸入式气缸套内孔加工时使用三爪外圆夹具夹紧且为干式加工，使得铁屑的热量不能及时排出，加重气缸套变形。图2中（1）为缸套预紧时发生弹性变形，（2）为缸套内孔加工时缸套形状，（3）为缸套内孔加工后外圆恢复到原来情况，而气缸套内孔变形产生形状偏差。从以上分析可以得出减少气缸套内孔变形产生的形状偏差，可以考虑降低气缸套工装预紧力和铁屑热量来改善气缸套内孔形状偏差。具体分析措施[1]如下：①降低夹紧油缸压力；②增加切削次数，减少切削力；③增加卡盘卡爪数量或者增加工装与气缸套外圆接触面积；④改变工装夹紧方式；⑤改善切削环境等。综合以上分析，在公司现有设备、加工余量、生产效率等前提下气缸套内孔加工时增加干燥空气吹气装置，降低铁屑热量对其影响，在气缸套端面增加活动定位装置可以降低工装预紧力，因为端面定位可以抵消部分切削力，减少气缸套外圆与工装之间作用力，进而降低预紧力。图3为改进之后气缸套内孔典型的圆度检测a情况。

　　[2-5]为降低气缸套残余应力，提高气缸套加工精度，而分析气缸套残余应力主要形成原因：塑性凸出效应、挤光效应、热应力。力和温度是切削过程中产生的两种切削现象，直接对残余应力产生影响。产生残余应力的这些原因由于各种因素，它们之间也会产生相互加强或减弱影响，它们中的一种或者几种主导着切削表面的塑性变形，从而影响缸套内孔表面残余应力。本文通过改变刀具圆弧半径来加工缸套，测量缸套加工后的残余应力，找到最优的刀具圆弧半径；达到降低缸套残余应力，提高气缸套产品精度的目的。实验检测设备为高速大功率X-射线），该设备采用X射线衍射方法对气缸套表面进行应力检测。残余应力产生的原因是各种因素产生塑性变形的叠加。对于降低残余应力的措施：如果在不改变现有加工方法、切削参数的前提下，可以从减少切削应力来减少缸套的残余应力，提高气缸套加工精度。图5、图6为不同圆弧半径的刀具加工气缸套后外圆残余应力检测结果的对比，图5为切削方向应力，图6为垂直于切削方向应力。从以上试验结果可以得出随着刀具圆弧半径的增加对气缸套表面因切削产生的垂直于切削方向的残余拉应力越大；切削方向的残余应力远小于垂直于切削方向的残余应力且没有规律。因此在降低气缸套表面残余应力时，可以使用较小圆弧半径的刀具来改善气缸套表面的残余应力。

　　通过对乘用车铸入式气缸套内孔加工的工装改进进而降低工装预紧力，降低了气缸套内孔因弹性变形导致的形状偏差；使用X-射线残余应力分析仪检测气缸套表面残余应力，改变刀具圆弧半径降低因切削产生的残余应力，保证气缸套加工的精度。可以得出现有刀具圆弧半径越大，产生的残余拉应力越大。下一步计划从刀具材料、刀具参数等因素分析研究，达到提高刀具使用寿命，降低切削应力的目的。

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