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摘要：机械制造工艺与机械设备加工工艺是机械专业领域研究的重点，对机械工业发展具有较大影响。因此，为了给机械制造工艺和机械设备加工工艺实践提供一些参考，以机械制造与加工工艺为对象，从系统性、高精度、一体化几个方面，简单介绍了机械制造与加工工艺的特点，围绕“下料－焊接－加工－装配”这一广泛应用的机械制造流程，论述了机械制造工艺类型，并从重工设备数控切削加工、冶金成套设备铆焊加工两个方面，探究了机械设备加工工艺实践要点。得出：在机械设备加工工艺实践过程中，应根据机械设备类型选择适宜刀具，并着重控制转速与进给、切削深度，确保机械设备加工成品与设计图纸相符。

关键词：机械制造工艺；机械设备加工；焊接

前言：在社会经济水平飞速提升过程中，国内工业化建设进程持续向前方推进，工业机械制造与加工工艺类型不断增多，为工业产业发展提供了充足支持。只有恰当利用机械制造与加工工艺，才可以全面推动机械工业竞争优势提升。因此，探究机械制造工艺类型与机械设备加工工艺实践要点具有非常重要的意义。

1 机械制造与加工工艺的特点

1.1系统性

机械制造与加工工艺具有系统性特点，需要系统应用信息化技术、机械专业操作技术、数控技术、自动化技术、电工与电子化技术等多种技术，融合多种技术优势，实现对工件的高效率加工。

1.2高精度

机械制造与加工工艺具有高精度特点，对机床制造精度、刀具安装精度、夹具安装精度、刀具磨损精度均具有较大要求，需要根据刀具和工件在切削运动中的相互位置关系进行加工精度控制。

1.3一体化

机械制造与加工工艺具有一体性特点，数控机床调试、刀具安装、刀具切削等各个步骤均环环相扣，任意一个操作过程出现问题均会给机械制造与加工产品使用带来程度不一的负面影响[1]。

2 机械制造工艺类型

2.1下料

机械下料是将直径较大的材料按要求切割成段，便于后续加工作业开展的方式。根据机械类型差异，可以选择冲床下料，也可以选择锯床切割下料、激光下料。其中冲床下料需要提前调整冲床曲轴到最高上支点位置，并进行滑块丝杠调整，在滑块到达最上端位置后选定下料工件所需模具并放入冲床工作台，根据正模柄、滑块孔之间位置手动调整冲床曲轴、滑块丝杠，促使模柄嵌入滑块模孔并拧紧卡固螺丝、压紧底模板。接通机床电源并启动机床至匀速运转后，调控滑块运动，确定上下模相对位置正确后，调整滑块丝杠至滑块下降并确保凸模刃口嵌入凹模，随后根据工艺尺寸要求准备冲剪切，完成下料；锯床切割下料主要是在金属锯床支持下，通过机械、电气、液压的配合，由光栅尺检测送料长度，自动夹紧、自动进刀、自动切割，同时叠加多根材料锯切，切割完毕后锯床刀架自动快速上升。一般锯床切割下料需根据机械材料选择进口薄片双金属带锯条，配合加强型可调式钨钢夹持片，并在给定范围内无级调整进给速度，以便窄化切口，减少耗材与动力损耗。根据锯切对象材质的差异，金属锯床切割线速度也具有一定差异，锯切效率悬殊；激光下料是一种利用高速光纤激光代替传统机械式下料方式的工艺，可以为机械成型提供新的落料优化机遇。在大功率光纤激光器取代机械式落料压力机的情况下，操作者仅需修改激光器数控程序就可以由喂料端着手借助高速激光器切割材料下料，规避模具频繁更换问题，提高落料经济效益。特别是对于曲线形状复杂轮廓、矩形有棱角的坯料，利用激光下料方式可以降低成形模具应力开裂或变薄风险，简化拉伸凸缘、料材固定环节，确保机械制造效率更高。

2.2焊接

焊接制造工艺是由板材、型材等金属材料经过系列加工工序、装配焊接为结构成品的过程。焊接制造工艺包括电阻焊接、螺柱焊接、气体保护焊、铆焊等多种类型。其中电阻焊接是将焊接物体放置在电源正负极两端，以设备通电结束后焊接物体表面出现电场效应与较高热量为依据，促使待焊接物体表面融化，为焊接操作提供条件；螺柱焊接是先连接管件与螺柱，促使电弧达到焊接面，再向螺柱提供一定压力进行单面焊接的过程；气体保护焊是由电弧提供热量，将一定惰性气体附着待焊工件表面，配合熔池、电弧分离操作，规避零件焊缝缺陷；铆焊是铆工与电焊结合的工艺，需要在电焊前完成设计、下料、拼装、成型，电焊主要负责利用电弧产热促使待焊接工件上方焊剂层有效吸收热量，形成熔渣后再次处理的操作工艺。

焊接制造工艺具有接头密封性佳、异种金属连接便捷、加工装配简单、重量轻等优良特点，但也存在焊接应力变形大、生产率低、缺陷产生概率高等不足，如裂纹、气孔、夹渣等。

2.3铸造加工

机械铸造加工是一种较为简单的工艺，包括金属液化、充型、凝固收缩、铸件几个过程。从铸造分类上来看，机械铸造工艺可以划分为砂型铸造、熔模铸造、压力铸造、离心铸造等几种类型。其中砂型铸造主要是依托砂型进行有色金属铸件制造，如钢、铁等，可满足复杂内腔毛坯制作要求，且在塑性较差的铸铁零件中表现良好，如气缸盖、气缸体等。熔模铸造主要是在易熔材料内制作模具，在模具表面包裹耐火材料后制作成型外壳，最后熔化模具获得无分型面铸件。这一方法具有较高的尺寸精度、几何精度与表面粗糙度，但工序较为繁琐，较为适用于外形复杂且合金不受约束的机械制造；压力铸造主要是借助高压向精密金属模具型腔内压入金属液，金属液冷却凝固后形成铸件，包括压铸机调试、模具预热、浇筑压射、保压开模、抽芯取件几个环节。压力铸造对金属液体承受压力、流动速度具有较高要求，可以获得尺寸稳定且互换性佳的产品，作业效率较高，适用于大批量生产，但铸件内细小气孔、缩松出现概率较高，寿命较低，限制了压力铸造技术的大规模应用；离心铸造主要是在旋转铸型中浇入金属液，金属液在离心力作用下凝固成型，浇筑系统金属消耗量较少、工艺出品率较高，且致密度、力学性能较高，但内径精度不高，加工余量较大，不适用于异型铸件生产。

总的来说，机械铸造可生产任意形状机械，在内腔形状复杂的机械制造中表现良好。同时机械铸造加工工艺适应能力较强，不受合金种类、铸件大小的限制，材料来源较为广泛，可以适应废品重熔模式，耗资较低。但是，机械铸造加工废品率较高，劳作条件不佳，且无法保证机械表面加工质量

2.4锻造加工

锻造加工工艺是借助工模具向金属毛坯施加压力后促使其产生塑性变形，最终获得设计形状、性能、尺寸的零件的成形方法。作为一种体积成形方法，锻造多在高温下开展。从成形方法来看，锻造工艺可以划分为自由锻、模锻，其中自由锻高度简单、灵活，可以满足小批大型机械生产要求；模锻主要借助无砧座锤、模锻锤、压力机、高速锤等工具开展，材料利用率高、尺寸稳定且生产率高，可以满足大批次工件生产需求。

总的来说，锻造工艺具有精度高、重量大、复杂程度高等优良特点，可以满足精锻齿轮、大型水压机、空心管件的制造需求，但也存在局部填充不足、大晶粒等缺陷。

3 机械设备加工工艺实践

3.1冶金成套设备铆焊加工工艺

铆焊是电焊的一种焊接方式，可用高温将两种金属的连接部位熔化到一起。冶金成套设备铆焊需要先了解加工图并编程，再上料找正，进行割嘴调整、清理。完成准备工作后，利用数控气割下料（或剪板下料、等离子气割下料、无齿锯切割下料、手动气割下料等）的结构下料方法，下入厚度大于10mm的钢板，若钢板厚度超出80mm，则增加钻φ20mm孔的引孔工序。同时对于需预留加工余量的工件，提前确定厚度。确定后直接焊接。若对下料要求较高，则选择机加下料方式。下料后进行打磨并校正打磨期间薄板变形位置。随后借助半自动坡口机打坡口，完成打坡口后再次打磨，并同时校正薄料、长料。

完成校正后，需要进行结构卷板与煨弯操作。操作前放样划线（按图纸划孔线，孔线为数量与孔径的差）焊接定位块，并借助胎具辅助引弧板卷制，完成工件卷圆。完成工件卷圆后，根据加工图划中心线与位置线，根据加工图，依据先组装主要件再组装其他件的方式，进行组对。组对后加拉筋并进行加固焊，加固焊接的焊缝长度为20mm～30mm。加固焊接完毕后，根据加工图纸检验冶金设备加工尺寸、外形，并进行组对变形位置校正。校正完毕后，调整焊接设备，以焊缝两侧30mm以内位置为对象进行打磨操作，去除相应位置油污、锈蚀以及喷飞溅焊液。

3.2重工设备数控切削加工

重工设备数控切削加工主要用的工具为8m龙头铣，由西门子操作系统控制。加工工艺实践期间，应尽量选择带自动换头的数控机床，避免加工构架期间频繁调头造成加工时间增加。重工设备数控切削加工工艺流程见下图。

在重工设备加工工艺实践过程中，需要先由划线机对全部构架 进行划线。根据划线，综合利用螺纹千斤顶和斜铁，调平拉直构架，确保中车全部构架位于机床设计位置。随后工件顺利落入机床工作台，配合螺杆完成工件拉直操作。

在完成装夹找正后，为减少对刀次数，需要按编号选择刀具，并在编程中加入刀具补偿，即在计算机内输入全部刀具补偿数据。如选择刀具T1，设定刀具缩进50.000mm。在加工工件形状各异且刀具、刀杆数量不足的情况下，需要着重选择恰当的刀杆长度，在所选长度刀杆上核对工步号以及工步标记、刀具上标注加工尺寸，落实专刀专用方针，准确安装刀盘，规避刀具相似错装埋下的后期撞刀风险。进而借鉴无刀库立式加工中心建设经验，灵活设置刀具长度补偿，并在加工前测量钻头长度，手动输入长度补偿，由系统自动执行对正，免除自行换刀后重新对刀环节，规避钻头长度随加工时间延长而缩短问题。在这个基础上，确定全部钻头均磨出分削槽且钻孔进给位可进入40～50位[2]。

在刀具准备完毕后，根据数控切削机床操作说明书，执行数控切削操作。完成切削任务后，可以将数控机床切削参数恢复到初始参数。以某铣减震器座加工参数为例，在刀盘刀片准备完毕后，可以依据多刀快走的方式，合理设计转速与进给、切削深度，可设计的切削参数见表1。

为保证加工质量，在装夹找正环节应确定恰当的工装。同时在刀具准备环节，根据临时拆装需求配置恰当的刀具，避免后续加工充分装刀操作。对于图纸复杂、构架尺寸多的工件，现场结合加工实物照片进行程序编制，在降低操作劳动强度的同时，确保构架加工顺利进行。

此外，在金属带材加工期间，边部极易形成锯齿形缺口，极易在后续轧制期间形成裂纹，需要将较薄的带材卷制，而较厚的边角料则进行碎边处理。特别是在机械设备刀盘与刀片加工时，需要根据设计图纸形位公差要求，贴合刀片面与十字中心线重合位置划线，并沿着刀盘宽尺寸对称平面与内孔中心平面、母线交叉点划出对称键槽线。确定对称键槽线后，将工件固定到插床工作台促使工件中心、工作台旋转中心重合，且键槽与孔中心线对称[3]。同时借助百分比，根据槽定位面纵向移动工作台进行胎具找正。确定正确加工位置后，在分度头上进行工件找正，即借助试切法，促使刀刃正好切割到刀盘宽尺寸对称平面与内孔中心平面、母线交叉点。找正后进行对刀，开始加工。加工完毕后，再次找正键槽，解决刀盘与刀片缺口问题。

4 结束语

综上所述，机械制造工艺与机械设备加工工艺具有系统性、高精度、一体化特点。根据机械制造工艺与机械设备加工工艺特点，应选择恰当的机械制造工艺，如数控切削工艺、焊接工艺等。在工艺确定后，操作者应着重控制机械设备加工中的机床参数，提前标定机床，确保机械设备加工精度，为加工业发展提供充足支持。

参考文献：

[1]徐宗磊，李勇，闫章建，等.工程机械零部件下料车间工艺布局优化[J].金属加工（热加工），2019（01）：65-68..

[2]梁先盛.自动焊接在机械焊接中的运用探究[J].机械管理开发，2022（06）：308-310.

[3]曹中浩，阳红.磷锗锌晶体脆塑转变临界切削深度的研究[J].机械科学与技术，2021（06）：908-911.