电火花线切割加工工艺优缺点的研究与分析（推荐五篇）

第一篇：电火花线切割加工工艺优缺点的研究与分析

电火花线切割加工工艺优缺点的研究与分析

1.摘要

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。

2.概述

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。

3.内容

一、电火花加工工艺通有的加工特点

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。

二、电火花线切割独有的特色

① 需要制造形状复杂的工具电极，就能加工出以直线为母线的任何二维曲面。

② 能切割0.05毫米左右的窄缝。

③ 加工中并不把全部多余材料加工成为废屑，提高了能量和材料的利用率。

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。

三、电火花线切割加工的缺点

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。

② 加工过程中易产生变形，影响尺寸精度。

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。

四、各机型适用范围及优缺点

线切割的主要机型有三类：

① 往复走丝电火花线切割机床。走丝速度6～12m/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。

五、发展趋势

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。

④ 绿色环保以及复合加工：

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。

4.小结

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。

参考文献

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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

【3】朱宁，叶军，韩福柱，顾琳，卢智亮.电火花线切割加工技术及其发展动向.电加工与模具.2010年S1期

【4】刘志东，李建军，程国柱.高速走丝电火花线切割表面条纹的成因研究.航空精密制造技术.2009年01期

【5】杨三强.往复走丝线切割多次切割技术与工艺的研究.硕士论文

【6】狄士春； 于滨； 赵万生.迟关心微细电火花线切割加工技术的研究现状及发展趋势.2004年01期

第二篇：模具制造中电火花成形加工工艺分析

模具制造中电火花成形加工工艺分析

摘 要 电火花成形加工在模具制造领域具有不可替代的作用。本文对模具电火花成形加工的特征进行了介绍，并在此基础上详细分析了模具电火花成形加工的工艺流程，最后对影响模具电火花成形加工质量的主要因素及应对措施进行了探讨，以期望对从事模具制造工作的人员能够有所借鉴。

关键词 模具制造；电火花成形加工；工艺流程

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）115-0163-02

0 引言

模具是一种专业工艺装备，是满足少切削甚至无切削需求的零件成型工具，而且在汽车、电器、仪器仪表和通信设备等领域得到了广泛的应用，用它生产制造出来的产品拥有精度高、生产周期、产品质量稳定等优势，这是其他加工制造手段所无法比拟的。但这些都有一个重要前提，即模具本身必须具备较高的精度，很难想象一个制造精度较差的摸具能够生产出符合要求的产品。

在模具制造领域，虽然高速切削加工在很多方面已经能够替代电火花成形加工，但其需满足条件较多，且制造成本较高。而且在诸如小型精密注射模等一些模具的制造上，电火花成形加工比高速切削加工更具优势。因此，用电火花成形加工制造模具仍然有着不可替代的作用，对其加工工艺进行分析研究具有十分重要的现实意义。模具电火花成形加工的特征

模具电火花成形加工的原理（如图1所示）是利用放电产生的高温蚀除掉需要去除的金属，直至达到需要的形状。在小型精密注射模或工件材料非常硬的加工中，电火花成形加工占据着重要的地位。具体特征如下：1）适用于制造那些不能采用切削加工或切削加工比较难以实现的模具；2）工具电极和模具在加工过程中不接触，适宜于制造刚度较弱的模具，以便于进行细微精细制造；3）便于加工过程的自动化控制；4）因为没有切削力的影响，所以被加工模具的变形较小，实际加工误差也较小。模具电火花成形加工的工艺流程

3.1 电火花成形加工的工艺确定

模具制造前，工艺人员应该针对被加工模具的特点和加工要求来确定具体工艺。通常而言，为了提高模具的加工效率，应尽可能地选择切削加工的方式，但如果遇到无法装夹（长径比较大时）或切削刀具难以接触到的情况，就要考虑选择电火花加工。

3.2 工具电极的设计与制造

当前主流的CAD/CAM软件（如UG、Pro/E、Solidworks等）都集成了电极设计模块，这极大地提高了模具设计的质量和效率。

电极的具体制造工艺要根据电极的加工要求和企业的制造资源而定。当前有很多企业都已经拥有了能够加工复杂形面的加工中心，用加工中心加工电极具有效率高、精度高等优点，是制造形状复杂电极的首选。此外，对于一些2D电极，采用线切割加工技术往往可以获得较高的加工质量。

采用快速装夹定位系统直接将电极材料装夹在加工机床的装夹系统上进行制造，并且能在加工完成后就立即应用于电火花成形机床上，不用作任何调整就可再进行电火花成形加工。快速装夹定位系统不仅极大地缩短了加工时间，还确保了电极的装夹、定位精度。

3.3 加工的定位

当工件和电极装夹、校正完成后，就需要对它们之间的位置进行精确定位。目前用地比较多的定位方式有“四面分中”和“单边分中”两种。

模具电火花成形加工操作中，可以通过电极基准面与工件基准面的接触感知来实现定位，例如通过使用基准球实现接触感知定位能达到较高精度地定位要求。

当前在模具制造企业中广泛使用的数控电火花成形机床都具有自动定位功能，在需要定位时仅需输入一些必要的测量参数，就能比较快捷地进行地位。

3.4 加工参数的配置

选用电参数是为了实现预定的加工尺寸和表面粗糙度等加工任务，所以其选择的优劣将对模具最终的加工质量造成重要影响。电参数一般是根据电极缩放量进行确定，在具体确定时，要考虑电极数目、电极损耗、电极缩放量等因素。粗加工可以选用安全间隙接近电极缩放尺寸的电参数，而精加工一般都会选用多组电参数以逐渐逼近最终的加工制造的要求。影响模具电火花成形加工质量的因素及应对措施

4.1 加工质量的主要影响因素

目前，数控电火花成形机床已经在模具制造企业中得到了普及。除了机床本身的制造精度外，影响模具最终加工质量的主要因素还包括以下三点：放电间隙及其一致性、工具电极损耗、工件结构形状。

4.2 加工质量分析

模具电火花加工精度受到诸多因素影响，其中电极因素是主要因素。在进行电极设计时，只有同时考虑电极的尺寸精度和其放电时的位置精度，才能最终确保所加工型腔的误差在设计要求的范围之内。

4.3 应对措施

4.3.1 采用多电极加工法

可根据粗、半精、精加工中放电间隙不同的特点，分别采用粗加工电极、半精加工电极和精加工电极来完成整个型腔的加工过程。

4.3.2 合理选择电极材料

电火花加工中，电极材料一般使用紫铜或石墨，但在加工精度要求较高时，还可选用铜钨合金。紫铜电极虽然具有熔点低、磨削困难且不宜采用大电流等缺点，但其电极相对损耗小，并且经锻造后还能做成其他电极，加工性能稳定，使用范围较广泛。石墨电极虽然磨削容易，并且能通过吸附炭来补偿电极损耗，但其不利于通过机械切削的方式进行制造，即使制造出来的精度也较低，所以很难适用于精加工过程。铜钨合金电极的电极损耗极小，特别适用于加工一些精度要求高的型腔，但其成本也较高。因此，应根据要制造电极的特点，在综合分析判断各类材料优缺点的基础上，选择合理的电极材料。结论

电火花成形加工在模具制造领域占据着重要的地位，对其加工工艺进行研究，并对影响加工制造精度的因素进行控制，对促进我国模具制造业的发展具有积极作用。因此，模具制造技术人员应根据模具制造的特点，对电火花成形加工的工艺作进一步的创新和完善，以促使电火花成形加工技术地不断取得进步和发展。

参考文献

[1]马明峻，蒋亨顺，郭洁民.电火花加工技术在模具制作中的应用[M].北京：化学工业出版社，2006.[2]戴雪芬.先进制造技术在模具生产中的应用研究[J].轻工械，2006，24（1）：85-86.[3]伍端阳，李捷.模具制造中电火花加工异常问题及分析[J].模具工业，2006，32（7）：56-59.[4]殷燕芳，陈艳山.电火花加工技术在模具制造中的应用[J].轻工机械，2007，25（4）：64-66.

第三篇：机械零件加工工艺的分析与研究

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目录

摘 要................................................................................................................................................2

一、机械零件加工工艺概述.........................................................................................................3（1）、机械零件加工工艺概述.............................................................................................3（2）、机械零件加工工艺特征.............................................................................................3

二、各种主要机械零件的加工工艺分析.......................................................................................4（1）轴类零件的加工工艺分析

.........................................................................................4 1.1轴类零件的毛坯和材料........................................................................................4 1.2轴类零件一般加工要求及方法................................................................................4 1.3轴类零件加工的工艺分析.......................................................................................5 1.4轴类零件加工分析...................................................................................................5 1.5切削用量和走刀顺序...............................................................................................5 1.6保证加工精度的方法...............................................................................................6（2）箱体类零件的加工工艺分析.........................................................................................6 2.1箱体类零件的技术要求分析...................................................................................6 2.2箱体类零件的加工工艺过程....................................................................................6 2.3箱体类零件的加工工艺过程分析...........................................................................6（3）齿轮零件的加工工艺分析..........................................................................................7 3.1普通精度齿轮加工工艺分析...................................................................................7 3.2齿轮加工工艺过程分析...........................................................................................7

三、机械加工工艺对加工精度的影响.........................................................................................8（1）热变形对加工精度的影响.............................................................................................8（2）受力变形对加工精度的影响.........................................................................................8（3）几何精度对加工精度的影响.........................................................................................8 结

语..............................................................................................................................................9 参考文献...........................................................................................................................................9 致

谢............................................................................................................................................10

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机械零件加工工艺的分析与研究

摘 要

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。

关键词 ：

机械零件加工工艺分析

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一、机械零件加工工艺概述

（1）、机械零件加工工艺概述

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。

（2）、机械零件加工工艺特征

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。

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二、各种主要机械零件的加工工艺分析

（1）轴类零件的加工工艺分析

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。

1.1轴类零件的毛坯和材料

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。

1.2轴类零件一般加工要求及方法

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

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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。

1.3轴类零件加工的工艺分析

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。

1.4轴类零件加工分析

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。

1.5切削用量和走刀顺序

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

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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。

1.6保证加工精度的方法

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

（2）箱体类零件的加工工艺分析

2.1箱体类零件的技术要求分析

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。

第四，平面的精度要求。

2.2箱体类零件的加工工艺过程

箱体零件的典型加工路线为：平面加工-孔系加工-次要面加工

2.3箱体类零件的加工工艺过程分析

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

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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。

（3）齿轮零件的加工工艺分析

3.1普通精度齿轮加工工艺分析

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。

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三、机械加工工艺对加工精度的影响

（1）热变形对加工精度的影响

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。

（2）受力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。

（3）几何精度对加工精度的影响

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。

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结语

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

参考文献

[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）

致

谢

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。

第四篇：8特种加工实训教程(电火花成型加工工艺)

《特种加工机床操作技能实训教程》1

课题C-8数控电火花成型加工工艺

一、实训目的及要求：

1、合理选择加工参数

2、掌握工件与电极的选用、安装及校正

3、掌握加工技巧

二、实训设备工具及量具：

三、实训内容及步骤：

四、实训教学过程安排：

1.该课题实训指导教师认真负责学生实训考勤；

2.讲解本课题实训教学目的、实训内容、方法步骤及相关的专业知识点；

3.有必要可播放相关教学视频辅助教学；

4.实训指导教师必须进行本实训有关安全操作教育；

5.学生分组按实训教程要求进行操作实训；

6.布置学生的实训作业单填写工作；

7.清理实训工作现场；

8.实训总结。

第五篇：数控电火花线切割加工机床的操作安全规范有哪些内容

东莞科星数控

www.xiexiebang.com 数控电火花线切割加工机床的操作安全规范有哪些内容

数控电火花线切割加工机床操作安全规范，可以从两方面考虑：一方面是人身安全：另一方面是设备安全。具体有以下一些内容：

1）操作者必须熟悉数控电火花线切割加工机床的操作，禁止未经培训的人员擅自操作机床。

2）初次操作机床者，必须仔细阅读数控电火花线切割加工机床操作说明书，并在实训教师指导下操作。

3）实训时，衣着要符合安全要求：要穿绝缘的工作鞋，女工要戴安全帽，长辫要盘起。

4）加工中严禁用手或者手持导电工具同时接触加工电源的两端（）电极丝与工件），防止触电。

5）手工穿丝时，注意防止电极丝扎手。

6）工件及装夹工件的夹具高度必须低于机床线架高度，否则，加工过程中会发生工件或夹具撞上线架而损坏机床。

7）支撑工件的工装位置必须在工件加工区域之外，否则，加工时会连同工件一起割掉。

8）重量大的工件，在搬移、安放的过程中要注意安全，在工作台上要轻放轻移。9）加工之前应该安装好机床的防护罩，并尽量消除工件的残余应力，防止切割过程中工件爆裂伤人。

10）机床附件不得放置易燃，易爆物品，防止因工作液一时供应不足产生的放电火花引起事故。11）防止工作液等导电物进入机床的电器部分。一旦发生因电器短路造成火灾时，应首先切断电源，立即用合适的灭火器灭火，不能用水灭火。机床周围需存放足够的灭火器材，防止意外引起火灾事故。操作者应知道如何使用灭火器材。12）机床电气设备的外壳应采用保护措施，防止漏电，使用触电保护器来防范触电的发生。

13）机床运行时，不要把身体靠在机床上。不要把工具和量具放在移动的工件或部件上。

14）用过的废电极丝要放在规定的容器内，防止混入电路和运丝系统中，造成电器短路、触电和断丝等事故。

15）线切割在加工过程中，操作者不能离岗或远离机床，要随时监控加工状态，对加工中的异常现象及时采取相应的处理措施。

16）线切割在加工中发生紧急问题时，可按紧急停止按钮来停机机床的运行。17）工作结束后，关掉总电源。

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