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機(jī)加工是通過機(jī)械設(shè)備對(duì)金屬或非金屬工件進(jìn)行切削、成形、改性等加工,使其獲得預(yù)定形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的工藝總稱,核心是改變工件的幾何形態(tài)與性能,以滿足各類工業(yè)產(chǎn)品的零部件需求。
其主要工作內(nèi)容可分為以下幾類:
一、切削加工:去除多余材料,獲得正確尺寸
這是機(jī)加工最核心的范疇,通過刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),削除工件毛坯的多余部分,實(shí)現(xiàn)高精度成型。
1.車削加工
工件繞主軸旋轉(zhuǎn),刀具做直線或曲線進(jìn)給,主要加工軸類、盤類、套類零件,如電機(jī)軸、法蘭盤、螺栓頭部等,可完成外圓、內(nèi)孔、螺紋、倒角等工序。
2.銑削加工
刀具旋轉(zhuǎn),工件做直線或圓周進(jìn)給,適用于加工平面、溝槽、型腔、復(fù)雜曲面,如機(jī)床床身導(dǎo)軌、齒輪箱體、模具型腔等,立式銑床、臥式銑床、龍門銑床是常用設(shè)備。
3.鉆削與鏜削加工
鉆削:用鉆頭在工件上加工圓孔,如螺栓孔、定位孔,可配合鉆床、銑床完成;
鏜削:用鏜刀對(duì)已有孔進(jìn)行擴(kuò)孔、精鏜,提升孔的尺寸精度與同軸度,常用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、機(jī)床主軸孔等高精度孔加工。
4.磨削加工
用砂輪等磨具對(duì)工件進(jìn)行微量切削,實(shí)現(xiàn)較高的尺寸精度(可達(dá) μm 級(jí))和表面光潔度,如精密軸承內(nèi)外圈、刀具刃口、液壓閥閥芯等,常見設(shè)備有平面磨床、外圓磨床、無心磨床。
5.刨削與插削加工
刨削:刀具或工件做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),加工平面、溝槽,如機(jī)床工作臺(tái)面、燕尾槽;
插削:類似立式刨削,主要加工內(nèi)孔鍵槽、異形內(nèi)腔,如齒輪內(nèi)花鍵。
6.數(shù)控加工(CNC)
通過計(jì)算機(jī)程序控制設(shè)備完成復(fù)雜切削,包括數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心(帶刀庫(kù)的復(fù)合數(shù)控設(shè)備),可加工多曲面、多工位的復(fù)雜零件,如汽車變速箱殼體、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片毛坯,兼具高精度。
二、成形加工:通過塑性變形改變形狀,無材料去除
利用工件材料的塑性,在壓力作用下使其發(fā)生變形,獲得預(yù)定形狀,無需切削多余材料。
1.沖壓加工
用沖床和模具對(duì)薄板進(jìn)行沖裁、彎曲、拉伸、成型,如汽車車身覆蓋件、家電外殼、金屬墊片、螺絲墊圈等。
2.鍛造加工
對(duì)金屬毛坯施加沖擊力或壓力,使其發(fā)生塑性變形,如曲軸、連桿、齒輪毛坯,可提升工件內(nèi)部組織密度與力學(xué)性能。
3.擠壓加工
將毛坯放入模具,通過壓力使其從模具型腔擠出,形成型材或管材,如鋁合金門窗型材、銅排、無縫鋼管等。
4.折彎加工
用折彎?rùn)C(jī)對(duì)金屬板材進(jìn)行角度折彎,如配電箱外殼、貨架支架、鈑金件等。
三、特種加工:針對(duì)難加工材料或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的非常規(guī)工藝
對(duì)于硬度較高(如陶瓷、硬質(zhì)合金)、形狀極復(fù)雜(如微小孔、異形型腔)的工件,采用非傳統(tǒng)切削方式完成加工。
1.電火花加工(EDM)
利用電極與工件間的電火花放電腐蝕工件,可加工模具型腔、異形孔、硬質(zhì)合金刀具,不受材料硬度限制。
2.線切割加工(WEDM)
用鉬絲等電極絲做放電切割,加工復(fù)雜輪廓的薄板或模具零件,如沖模刃口、精密夾具。
3.激光加工
用激光束實(shí)現(xiàn)切割、打孔、焊接、打標(biāo),可加工金屬、非金屬材料,如不銹鋼薄板切割、電路板微孔加工、零件表面打碼。
4.超聲加工
利用超聲振動(dòng)的工具頭帶動(dòng)磨料沖擊工件,適用于玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體等脆性材料的打孔與成型。
四、輔助與后處理工序:保障精度與性能
1.熱處理
對(duì)加工后的工件進(jìn)行淬火、回火、退火、滲碳等處理,改變其內(nèi)部金相組織,提升硬度、耐磨性、韌性等性能,如機(jī)床主軸淬火、齒輪滲碳。
2.表面處理
包括電鍍(鍍鋅、鍍鉻)、噴涂、氧化、拋光等,增強(qiáng)工件的防腐蝕能力與表面美觀度,如汽車零部件鍍鋅、鋁合金陽極氧化。
3.檢測(cè)與校準(zhǔn)
通過卡尺、千分尺、百分表、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等工具,檢驗(yàn)工件的尺寸精度、形位公差,確保符合設(shè)計(jì)要求。