制造业是国家之本，而制造业的核心是机械加工技术。机械加工技术是将原材料转化为成品或零件的过程。它在许多行业中发挥着关键作用，涵盖从日常生活中的小零件到航空航天部件。科技不断发展，机械加工能力也随之提升。接下来，我们将定义机械加工，涵盖机械加工技术和工艺的类型、材料以及应用。这将帮助您深入了解机械加工。
目录
什么是机械加工？
机械加工是通过去除材料、添加材料或改变材料的形状和属性来创建符合设计要求的组件的过程。它包括车削、铣削、钻孔和磨削等各种工艺。常见的机械加工涉及去除材料，但也有添加材料的加工工艺。例如，3D打印机就用于添加材料。机械加工不仅适用于金属材料，也广泛用于塑料、木材和陶瓷等非金属材料。由于其可加工的材料范围广泛，因此被广泛应用于各个领域。
机械加工操作技术的类型
机械加工主要有两种方法：减材制造和增材制造。制造商可以通过减材制造去除或添加零件的材料。
减法
增材制造方法通常用于原型设计和生产。它涉及从较大的材料块中切除不需要的材料，以创建所需的形状。这种方法也称为减材制造。它通过去除材料来构建零件。例如， CNC加工服务 我们提供的是减材制造。
添加剂
增材制造，也称为3D打印，是一种相对较新的制造方法。它允许你根据计算机模型生产三维物体。它使机械师能够创造出既轻便又坚固的东西。
机加工常用设备
由于机械加工的范围很大，所需的设备也很大。这里我们将简单讨论一下通过去除材料来获得零件的常见机械加工设备。
车床
车床是最常见的机械加工设备之一，主要用于加工轴、盘、轴套等旋转体零件。工件固定在车床上，然后旋转车床，用刀具切削材料。目前，根据结构和功能的不同，车床可分为普通车床、数控车床等。
与普通车床相比，数控车床具有很多优势。例如，在加工大批量零件时可以大大提高生产率，还可以加工一些形状复杂、精度要求高的零件。因此，随着科技的不断发展，数控车床的应用越来越广泛。例如在汽车制造中，发动机的曲轴就是采用数控车床进行精密加工的。
铣床
铣床也是最常见的机械加工设备之一。与车床相比，铣床使用的刀具一般是旋转的，而车床使用的刀具一般不旋转。铣床可以加工各种各样的表面，例如平面、凹槽、齿轮、螺旋面等等。常见的铣床包括立式铣床、卧式铣床和龙门铣床。
目前，随着机床和设备的不断更新换代，普通铣床与数控铣床相比存在诸多不足。普通铣床对操作人员的要求较高，且对于一些较为复杂的零件加工效率较低。因此，普通铣床的使用逐渐减少，而数控铣床的使用则越来越普遍。在模具制造中，复杂的型腔通常采用数控铣床加工。如果您对数控加工的一些特殊工艺和挑战感兴趣，尤其是如何处理尖锐的内角，可以参考我们的 综合指南.
钻孔机
钻床主要用于钻孔，但也可以进行扩孔、铰孔等操作。普通钻床钻出的孔径通常在0.2毫米到40毫米左右。如果需要更大的孔径，则需要专门的钻孔设备。
由于大多数加工零件上都有各种尺寸的孔，因此钻床在加工过程中使用得更频繁。选择钻头时，请考虑被钻材料以及孔径所需的精度。
磨床
磨床主要用于磨削工件表面，以获得更高的表面光洁度和精度。因此，如果零件需要磨床，则意味着该加工过程需要较高的精度和光洁度。
磨床加工通常在铣削或车削之后进行，因此磨床加工一般是机械加工的最后一道工序。磨床加工可以保证零件最终达到所需的精度。磨床加工精度一般可达IT6级以上，表面粗糙度Ra值可达0.8μm以下。因此，磨床属于一种精加工设备。
机械加工工艺有哪些不同类型？
加工任务和工艺种类繁多，每种都有特定的用途。以下是这些不同加工技术类型的简要介绍：
转弯
在车削过程中，切削刀具绕中心轴旋转并切削工件。这种方法用于对工件进行两侧对称的加工。车削工艺可用于加工以下零件：
- 发动机部件
- 机器部件
- 轴
- 线程
- 锥度
铣削
在铣削过程中，旋转的切削面相对于工件移动，形成不同形状的平面。根据具体应用，切削形状可以是简单的直线切削，也可以是倾斜或有角度的区域。铣削加工可以使用床身铣削、立柱铣削、龙门铣削和其他铣削刀具来完成。铣削刀具可用于以下用途：
- 齿轮
- 开槽和凹槽
- 航空航天部件
- 农业设备
- 汽车零部件
- 能源领域
钻孔
钻孔工具是最简单的机床之一。它们的工作原理是移动工件，用钻孔工具在工件上钻孔。这些孔用于固定螺钉、二次装配或装饰。钻孔可用于以下用途：
- 螺丝孔
- 燃油喷射器体
- 热交换器管
- 流体组件末端
- 飞机起落架
无聊的
镗孔刀具在工件上钻孔，使其比已钻的孔更大。为此，通常使用单点切削刀具或一套单点切削刀具。镗孔在某些方面与车削类似。主要区别在于，镗孔刀具加工内径，而车削刀具加工外径。镗孔的常见用途如下：
- 汽车工业中的发动机气缸
- 起重机和末端装载机
- 矿业
- 枪支
铰孔
铰孔是一种略微加宽孔径并提高内表面光洁度的工艺。当需要精确的孔径或表面光洁度而钻头无法实现时，可以使用铰孔。通常，先用铰刀钻出精密孔。然后，将孔加宽至精确宽度，再用铰刀进行精加工。铰刀的用途如下：
- 螺纹切削
- 转塔车床
- 去除毛刺
研磨
磨削可以去除工件上少量不需要的材料，使其光滑，并确保非常精确的尺寸。磨削工具通常使用表面粗糙的砂轮。磨削工具种类繁多，有些是手动工具，有些是电脑控制的。许多人使用角磨机、模具磨床和台式砂轮来磨削工件。磨削的用途如下：
- 制动缸和活塞
- 液压转向活塞
- 齿轮轴
- 手术钻
- 航空航天部件
- 家具行业
规划
使用刨床，您可以在工件上加工出平整的表面。这称为刨削。刨床的切削作用是由单点切削刀具与工件表面之间的相对运动引起的。刨床不仅适用于直线刨削，也适用于螺旋刨削。刨削可用于以下用途：
- 可生成满足任何要求的平面
- 同时创建多个插槽
锯切
最早的机械加工方法之一是锯切。锯切通常使用锋利的锯齿，但也可以使用金属丝或链条。锯切最常用于木工，但也可用于金属加工或石材切割。以下是一些锯切的应用：
- 木材切割
- 房屋建造
- 家具制作
- 瓷砖切割
燃烧处理技术
燃烧加工不使用锋利的切削工具，而是利用高温去除材料。当燃烧工具将热量传递到需要去除的材料时，材料就会熔化。材料熔化的方式取决于燃烧技术的类型。燃烧加工通常以三种方式进行：
- 激光切割：这是一种利用高度集中的光束去除材料的工艺。它可以用来将物体切割成任何所需的形状。这种方法适用于加工金属和非金属物体。它是切割物体最精确的方法之一。
- 等离子切割：该工艺利用电离气流熔化并去除材料。由于该工艺要求工件具有导电性，因此仅适用于导电金属和合金。
- 氧燃料切割：这种切割方法也称为氧气切割。这是一种非常古老的切割方法。它通过将空气与乙炔、天然气、丙烷或丙烯等可燃气体混合来熔化材料。这种切割方法不如激光或等离子切割精确。然而，这种技术非常便携。
数控加工
CNC加工本身并非一种加工方法，而是一项可以与其他方法结合使用的技术。此外，它代表“计算机数控”，允许机器自主操作。它的设置成本高昂，需要熟练的操作员。然而，它可以节省项目的时间和成本。由于其对生产效率的要求很高，它被广泛应用于所有现代工业领域。
精密加工
CNC加工的一种更高级形式是精密加工。精密加工能够以极高的精度制造产品。它运用了我们之前提到的各种加工技术，并在切削刀具、工具和其他领域拥有最高的质量标准。通常，精密加工适用于需要微米或纳米级精度的领域，例如医学、电子、航空航天、军事等。
机械加工工艺流程
在切削加工中，很多零件需要不止一台设备，因此一个零件的加工被分为多个步骤。
流程设计
工艺工程师根据客户零件图纸，编制工艺流程。首先选择合适的加工方法、设备和刀具，然后制定加工顺序和工艺参数。为机加工操作人员提供加工依据。 CNC 车削过程的分步描述 可以在 CNC 车削过程中找到。
空白制备
根据工艺文件的要求，选择合适的毛坯材料。例如，钢、铝、铜棒和铸铁。根据加工零件的数量，选择需要准备的材料量。通常，我们会准备比最终交付数量多1-2件的毛坯材料。这可以防止零件在加工过程中报废，避免最终导致客户零件数量不足。
粗加工
粗加工是指在机械加工中切除原材料或毛坯中大部分多余的材料，以形成接近最终形状和尺寸的工序。经过此工序获得的零件的尺寸精度和表面光洁度不高。其特点是刀具吃刀量大，进给量也大。
半精加工
为了进一步提高零件的精度和表面质量，半精加工是为精加工做准备。对于一些精度要求较高或容易变形的零件，常采用半精加工的方式去除加工材料，然后再进行精加工。这样做有两个好处：一是可以防止工件在粗加工过程中变形；二是可以释放部分加工应力，保证精度；三是可以为精加工留出均匀的加工余量；四是可以减少粗加工过程中可能出现的一些误差对精加工的影响。
精加工
精加工是机械加工的最后一个阶段，是在粗加工和半精加工之后，采用高精度加工机械和技术对工件进行的加工。机械加工的目的是获得更高的尺寸精度、表面光洁度和几何精度。常用的精加工方法包括磨削、研磨、抛光、精铣和精车。
零件检验
零件加工完成后，需要对成品零件的尺寸、形状、位置精度和表面质量进行检验。检验的目的是发现加工零件是否符合要求，确保所有零件制造精良，防止不合格零件流入客户手中。因此，零件检验这一步骤至关重要。
机械加工主要可以加工哪些材料？
可加工的材料种类繁多，涵盖从金属到非金属的各种材料。不同材料具有不同的特性和应用场景。选择合适的加工材料和工艺对于确保产品质量和性能至关重要。
钢材
钢铁材料具有良好的材料性能，因此在制造业中有着广泛的应用。例如，碳钢具有良好的强度和韧性，且成本相对较低，在机械制造中得到广泛应用。合金钢具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，常用于制造高强度、高耐磨的零件，如齿轮、轴、模具等。
铝合金
铝合金密度低，导电导热性能良好，耐腐蚀性也很好，常用于航空航天、汽车、电子等领域，例如飞机蒙皮、汽车轮毂、电子产品外壳等。
铜合金
黄铜具有良好的切削性能和耐腐蚀性能，常用于制造管件、仪表零件等。青铜具有较高的强度和良好的耐磨性，常用于制造轴承、蜗轮等。
钛合金
钛合金具有强度高、密度低、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在航空航天、医疗领域有着重要应用，如制造航空发动机部件、人工关节等。钛合金也常用于机械加工，但机械加工性能较差。
其他材料
除了上述四类利用机械加工的材料外，还有工程塑料、复合材料、陶瓷和橡胶等类型。
例如工程塑料中的尼龙具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，可以用来制造齿轮、螺母等。
碳纤维增强复合材料具有高强度、高模量、低密度等特点，广泛应用于航空航天和体育用品领域，例如飞机机翼、自行车车架等。
氧化铝陶瓷硬度高、耐高温、绝缘性好，常用于制造切削刀具、耐磨零件等。而较为常见的橡胶则可用于制造密封件、减震零件等。
这些材料可以在 CNC 机床上铣削，CNC 机床能够高效、准确地加工各种材料，并且 适合 CNC 机床铣削的材料 涵盖广泛的金属和非金属选择。
机械加工的主要应用领域
机械加工的应用范围非常广泛，几乎涵盖了所有制造业领域。无论是汽车、航空航天、电子设备还是医疗器械，都依赖于机械加工技术来制造各种零件和产品。
汽车行业
机械加工在汽车制造业中扮演着至关重要的角色。在汽车制造过程中，机械加工技术被广泛应用于发动机、底盘、变速箱等关键零部件的制造。例如，通过镗孔工艺保证气缸的圆度和圆柱度，以提高发动机的压缩比和功率输出。
航天
在航空航天领域，机械加工技术也发挥着重要作用。由于航空航天部件对精度和质量的要求极高，机械加工技术在该行业得到了广泛的应用。例如，飞机和航天器的发动机部件和结构部件需要高精度加工。高精度数控加工服务在航空航天领域至关重要，了解更多关于 航空航天数控加工技术 确保这些关键部件的精确制造和质量保证。
电子设备
在电子设备制造领域，许多电子设备部件，例如集成电路基板、连接器、散热器等，都需要通过机械加工来制造。这些部件必须非常精密，表面必须光滑。这对于电子产品的性能和可靠性至关重要。电子设备制造中常用的机械加工设备包括线切割机和激光加工机。这些机器能够实现高精度、高效率的加工。
医疗器械
由于医疗器械也需要高精度和高质量，因此需要机械加工技术来确保其功能性和使用安全性。例如，手术器械、牙科工具、人工关节等都需要通过精密机械加工来制造。CNC加工在医疗器械中特别有用，其优点确保这些设备功能齐全且使用安全。
摩托车零件
CNC加工技术在摩托车零件制造中也发挥着重要作用。通过精密的CNC加工，可以制造出高质量的定制摩托车零件，以满足不同客户的个性化需求。无论是发动机部件、车架还是其他关键部件，定制CNC加工都能确保每个零件都符合最高标准。使用 定制摩托车零件的 CNC 技术 机械加工可以显著提高摩托车的性能和美观度。
结论
本文对机械加工进行了全面的阐述。首先介绍了机械加工的定义，然后描述了机械加工中常用的四种设备类型，并介绍了加工流程和加工材料。最后，探讨了机械加工的主要应用领域。总而言之，机械加工是制造业的重要组成部分，了解相关知识对制造业至关重要。Yonglihao Machinery 在机械加工领域拥有十多年的经验。如果您有机械加工项目需求，欢迎联系我们。我们可以为您提供免费报价，并提供专业的机械加工咨询。期待您的垂询。
常问问题
哪些零件可以进行机械加工？
工业中几乎所有需要特定形状、尺寸和精度的零件都可以机械加工。例如，轴、盘和箱体等零件。
加工精度如何？
机械加工可以非常精确。但是，精度取决于许多因素。这些因素包括加工工艺、设备、刀具、材料以及操作员的技能。