機械加工制造工藝研究與探析

吳江鋒

（唐山開灤鐵拓重型機械制造有限責任公司，河北 唐山 063103）

機械產(chǎn)品是指機械廠家向有關(guān)用戶、企業(yè)等所提供的成品，比如發(fā)動機、機床等都稱為機械產(chǎn)品。而機械加工制造工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作的方法。在實際生產(chǎn)中，機械加工制造工藝設(shè)計的過程是把原材料變?yōu)槌善返娜^程。這個過程簡單來說一般包括以下幾個主要階段：

（1）產(chǎn)品的設(shè)計階段。產(chǎn)品設(shè)計是機械企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的核心，它的設(shè)計必須保證技術(shù)上的先進性與經(jīng)濟上的合理性。在產(chǎn)品的設(shè)計中一般有三種形式，即：創(chuàng)新設(shè)計、改進設(shè)計和變形設(shè)計。創(chuàng)新設(shè)計是按用戶、企業(yè)等的使用要求進行的全新設(shè)計；改進設(shè)計是根據(jù)用戶和企業(yè)的使用要求，對企業(yè)原有產(chǎn)品進行改進或改型的設(shè)計；變形設(shè)計是僅改進產(chǎn)品的部分結(jié)構(gòu)尺寸，形成系列產(chǎn)品的設(shè)計。

（2）工藝的設(shè)計階段。工藝設(shè)計它是保證生產(chǎn)的產(chǎn)品能符合設(shè)計的要求，制定較好產(chǎn)品的規(guī)程，制訂出產(chǎn)品的試制和正式生產(chǎn)所需要的全部工藝文件。這包括對產(chǎn)品圖紙的工藝分析和審核、擬定加工方案等。

（3）零件的加工階段。這個階段主要包括坯料的生產(chǎn)以及對坯料進行各種機械加工等，使其成為合格零件的過程，但在實際生產(chǎn)中，有極少數(shù)零件加工采用精密鑄造或精密鍛造等無屑加工方法。

下面結(jié)合本人實際工作，談?wù)勔簤涸O(shè)備加工設(shè)計制造工藝及自己的一些粗淺看法，僅供參考。

隨著社會科學技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓技術(shù)已經(jīng)滲透到很多領(lǐng)域中，不斷在工程機械、冶金機械、塑料機械等諸多行業(yè)得到大幅度應(yīng)用和發(fā)展。當下采用液壓傳動技術(shù)已成為衡量國家工業(yè)水平的重要標志，在各個工業(yè)部門中的應(yīng)用也將會越來越廣泛。目前，液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計在機械加工制造工藝中占有重要位置。

（1）液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計制造有關(guān)主要步驟

a.在生產(chǎn)實踐中，我們要明確對液壓傳動系統(tǒng)的工作要求，這是設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)的主要依據(jù)。

b.要擬定液壓傳動系統(tǒng)圖。這首先要根據(jù)工作部件的運動形式，合理地選擇液壓執(zhí)行元件；其次要根據(jù)工作部件的性能要求和動作順序，列出其可能實現(xiàn)的各種基本回路。這個時候我們應(yīng)注意選擇合適的調(diào)速方案、速度換接方案等等，確定安全措施和卸荷措施，保證自動工作循環(huán)的完成和順序動作和可靠。

在液壓傳動方案擬定以后，我們應(yīng)按國家標準規(guī)定的圖形符號繪制正式原理圖。圖中應(yīng)標注出各液壓元件的型號規(guī)格，還應(yīng)該有執(zhí)行元件的動作循環(huán)圖和電氣元件的動作循環(huán)表，同時列出標準元件及輔助元件有關(guān)表格。

（2）液壓傳動系統(tǒng)中所需元件

這個系統(tǒng)里主要有動力元件、執(zhí)行元件、控制元件等。其中液壓動力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。

液壓執(zhí)行元件是用來執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達。液壓馬達是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機械能，從而對外做功。

液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因為液壓控制元器件的靈活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機械操縱法、電動操縱閥等。

除了上述的元件以外，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個器件，我們就能夠建設(shè)出一個液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構(gòu)成的相應(yīng)的控制回路。根據(jù)不同的控制目標，我們能夠設(shè)計不同的回路。

（3）計算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和選擇液壓元件

這個步驟里一般要計算液壓缸的主要參數(shù)；計算液壓缸所需的流量并選用液壓泵；選用油管；選取元件規(guī)格；計算系統(tǒng)實際工作壓力；計算功率，選用電動機；發(fā)熱和油箱容積計算。

（4）設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)應(yīng)注意事項

在設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)組合基本回路時，要注意防止回路間相互干擾，保證正常的工作循環(huán)。要提高系統(tǒng)的工作效率，防止系統(tǒng)過熱。舉例來說如果功率小，可用節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)；功率大，最好用容積調(diào)速系統(tǒng)；經(jīng)常停車制動，應(yīng)使泵能夠及時地卸荷；在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng)，應(yīng)考慮用蓄能器或壓力補償變量泵等效率高的回路。系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)力求簡單，系統(tǒng)越復雜，產(chǎn)生故障的機會就越多。系統(tǒng)要安全可靠，對于做垂直運動提升重物的執(zhí)行元件應(yīng)設(shè)有平衡回路；對有嚴格順序動作要求的執(zhí)行元件應(yīng)采用行程控制的順序動作回路。此外，還應(yīng)具有互鎖裝置和一些安全措施。

同時還要加強對壓力控制元件的調(diào)整，我們首先要調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥——溢流閥，從壓力為零時開調(diào)，逐步提高壓力，使之達到規(guī)定壓力值；然后依次調(diào)整各回路的壓力控制閥。但要注意，主油路液壓泵的安全溢流閥的調(diào)整壓力一般要大于執(zhí)行元件所需工作壓力的10%--25%。快速運動液壓泵的壓力閥，其調(diào)整壓力一般大于所需壓力10%--20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時，壓力應(yīng)保持在0.3--0.6MPa范圍內(nèi)。壓力繼電器的調(diào)整壓力一般應(yīng)低于供油壓力0.3--0.5MPa。

除此之外，液壓傳動系統(tǒng)的工作環(huán)境溫度不應(yīng)超過30℃，工作場地不準許有煙火、風沙和灰塵；貯油箱要有防塵蓋和通氣孔；要經(jīng)常檢查冷卻水管，不能有泄漏現(xiàn)象，液壓油中不許混有水分和任何雜質(zhì)；定期對液壓油進行檢驗，黏度變化值不應(yīng)超過20%;酸值不大于2mgKOH/g；液壓傳動系統(tǒng)中的工作壓力不允許隨意調(diào)節(jié)，不要以為液壓油的壓力越高越好。使用過高的液壓油壓力工作，既浪費能源,又會對制品質(zhì)量產(chǎn)生不利影響（制品易出飛邊，內(nèi)應(yīng)力增大，容易變形）。發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)管路有漏油現(xiàn)象時，要及時維修排除故障。設(shè)備周圍地面不許有油污，防止發(fā)生火災或人身事故（滑倒跌傷）。

在維修安裝液壓系統(tǒng)零部件時，拆卸、安裝不允許用手錘擊打液壓工作零件，防止損壞零件工作面、影響控制件的工作質(zhì)量。安裝各控制件和液壓油管路時，一定要先把各零件清洗干凈，防止異物混入液壓油中，不潔凈的液壓油控制件會影響其工作效果。

[1期刊論文特種加工與機械制造工藝技術(shù)變革探討-科技致富向?qū)?010(17).

[2]中國液壓機械網(wǎng)：http://www.chinayyjx.com/detail/5051924.html.

[3]中國液壓氣動網(wǎng)：http://www.173yqw.com/detail/5051924.html.