典型零件的机械加工工艺是指在各种典型零件的生产制造流程的基础上，对零件的形状、尺寸、相对位置以及性质的制造原则、步骤以及相关的技术要求。零件的机械加工工艺是保证零件质量、提高制造效率、降低生产成本的决定性因素之一，也是保障各种机械设备质量的重要影响因素。伴随着市场经济的深入发展，大量中小企业进入零件生产和加工领域，其虽然刺激了该领域的发展，但也因为没有统一的机械加工工艺步骤和技术要求，导致市场上的零件质量良莠不齐。我们将对此展开分析和讨论，为明确典型零件的机械加工工艺步骤和技术要求出一份力。
在实际生产零件中，企业都要制定机械加工工艺的流程。而这个加工工艺的制定需要坚持高质量、高效率、低成本这几个原则，即在保证零件质量的前提下，尽量提高生产效率并降低生产成本。所以企业在制定零件的机械加工工艺流程时，需要注意以下几个问题。保证技术上的先进性。制定机械加工工艺的流程时，要在本企业的现有的生产条件和技术条件下，尽可能地采取国内外先进的生产技术和生产经验，及时引进先进的生产设备，采用先进的生产经验，并选择高质量的劳动力。保证经济上的合理性。虽然我们强调要改进机械加工工艺，提高生产效率，但这要立足于现有的生产条件，从实际出发，制定合理而又高效的多个方案，通过对各种方案的对比选择一种最优的生产方案。机械加工工艺流程是指导实际生产的重要技术文件，需要保证流程的明确、清晰和完整，所有涉及的术语、计量单位、符号都要符合相关的标准。实际生产过程中，必须严格遵循机械加工工艺流程，不得随意篡改，发现对某一种零件的技术要求不正确时，不得自行改动，而是向有关部门提出建议。
根据笔者多年的工作经验，各类典型零件的机械加工工艺的生产步骤大体是一致的，即首先计算本阶段不同零件的生产计划，确定各种零件的生产数量。然后分析各种零件的机械加工工艺，其中包括：分析不同零件的作用及其技术要求；分析不同零件的加工尺寸。形状、表面粗糙度等各项物理数据；分析零件的材料、热处理等技术性要求。第三步是根据零件的生产数量和生产难度来选择合适的毛坯制造方式。然后要确定各自零件的机械加工工艺路线和每道生产工序中涉及的加工尺寸和合理差距，选择合适的加工设备（一般选择通用的机床），明确各种零件机械加工工艺的检验方法，最后填写相关的工艺文件。
根据零件的结构类型、功能特点、加工工艺的不同，我们可将零件分为轴类、箱体类、盘套类、齿轮类、叉架类五种。这五类零件在机械加工中最为常见，也是各种机械设备中应用最广泛的零件，因此本文重点对这几类零件的功用及技术要求进行简要论述。轴类零件是一种机械设备中常见的零件，其基本结构是一个回转体，主要是用来支撑传动零件、传递扭矩、承受运转载荷的，而且有保障回转精度的作用。轴类零件的技术要求主要在以下几个方面：轴上的支承轴颈和配合轴颈是轴类零件的主要表面，其直接精度要控制在IT15-IT19级之内，其形状精度要符合直径公差的要求；要保证装配传动件的配合轴颈对支承轴颈的同轴度的相对位置精确，一般二者的径向圆跳动在0.01-0.03mm之间，精度要求高时需要保证在0.001m-0.003m之间；表面粗糙度要根据不同机械设备的精密程度和运转速度确定。箱体类零件作为机械设备的基础零件，能将周围相关的零件连接成为一个整体，并且固定不同零件的相对位置关系和传动作用，让所有与之相关的零件按照固定的传动关系协调运作。箱体零件的质量影响着机械设备的运动精度和工作精度，还会影响机械设备的使用寿命和性能。箱体零件的设计基准是平面，其中G面和H面是箱体的装配基准，需要保证有较高的平面度和较低的表面粗糙度。箱体零件需要连接各个周围零件，而这些零件的进出需要有一个个孔，这些孔就是箱体零件的孔系，为保证箱体零件的回转精度，需要将孔系的尺寸精度控制为IT7，并保证其误差在公差范围内，且空轴线的精度、平行度和孔轴面对轴线的垂直度都要根据机械设备的整体精度而作出相应调整。盘套类零件由外圆、孔和端面组成，主要用于支撑、导向、密封设备的作用，并且有着改变速度和方向的作用。除了零件尺寸精度和表面粗糙度要根据机械设备的实际要求而调整以外，往往外圆相对孔的轴线有一定的同轴度和径向圆跳动公差，而端面相对孔的轴线有端面圆跳动的公差。为保证上述数据的精度，一般对盘套类零件的加工由车削完成。齿轮类零件则是根据不同齿轮的大小确定不同的速比，来传递不同零件之间的运动速度和动力。对于齿轮类零件的技术要求主要集中在影响传递运动准确性和平稳性的方面上，还有就是要求在整个零件上载荷需要均匀分布，以防零件由于外界的高压而破损。由于齿轮类零件需要长时间转动，需要有足够的耐磨损度和耐用度，所以我们还需要对其材料的技术要求进行分析。齿轮类零件的齿面要硬，齿心要韧。其材料要容易被热处理加工，并能在交变荷载和冲击荷载之下保持足够的强度。叉架类零件是通过叉架的移动来调节整个设备的动作，其包括拨叉、支架、连杆、摇臂、杠杆等零件。此类零件结构复杂，需要经过多种加工工艺才能完成，对其的技术要求主要是根据机械设备的具体要求来确定其表面的粗糙度。尺寸精度和形位公差。
所谓精基准，是指在最初几道工序中就加工出来，为后面的工序做好定位、装夹的准备，在后续的加工中，以它为基准对别的部位进行加工。该零件形状复杂，没有规则的面供我们选取，相比较而言，A、B两孔比C、D两孔更适合用精基准，主要是考虑到以下两个方面。（1）A、B两孔是装配孔（设计基准），这样能使工艺与设计基准重合，符合“基准重合”原则，可以减少尺寸换算，避免因基准不重合而引起的误差。（2）A、B两孔相对坐标系关系简单，而C、D两孔是空间孔，不易定位、装夹。
粗基准是用来加工精基准时所用的定位面，它应能保证在以后的加工中各加工面的加工余量均匀，以及在后续加工中定位、夹紧牢固可靠等要求。该零件形状复杂，供加工中装夹压紧的部位几乎没有，另外C、D两孔较长，加工过程中如果没有可靠的刚性支撑，会发生振刀，影响孔的加工精度，所以在确定零件毛坯状态时必须考虑周全，为以后加工做好准备，达到事半功倍的效果。图2所示是最后确定的毛坯状态，主要做了以下两处改动。（1）增加了两处带凸台的E、F面，这样在加工中能够方便压紧零件。（2）增加了四处圆柱凸台F，一是起到扩大定位面的作用，二是辅助压紧时起到支撑的作用。实际加工中，第一步按一定的尺寸把E、F面加工出来，将其作为粗基准，为后续加工做好基准。
完成了粗基准的加工后，第二步是对精基准的加工。加工中以第一步加工的面定位，辅以图3所示的零件中心线和A、B两孔中心平分线，对A、B、C、D四孔进行粗加工。这一步加工极为重要，稍有不慎零件的加工将以失败而告终。为了验证所找的基准线是否准确，加工中应注意观察零件的余量分配是否合理。在毛坯试加工时，如果发现不合适时，可以通过调整尺寸对零件进行拯救性加工。后续加工按以下步骤进行：（1）图3中的A、B、C、D四孔粗加工完成后，零件翻面，以A、B两孔定位将图2中凸台E面上的两孔精加工。（2）以图2中凸台E面上精加工的两孔定位，对零件所有的加工部位进行精加工。（3）最后零件翻面将图2中的E、F共6处凸台去除。
论文摘要:对机械加工生产线在节拍时间、柔性化进展、加工精度、综合自动化程度、可靠性和利用率等方面的进步和发展进行了阐述。并对其未来发展趋势进行了分析、展望。
从二十世纪20年代开始，随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展，机械加工制造中开始出现自动线，最早出现的是组合机床自动线。机械加工制造业中有铸造、锻造、冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等自动线，也有包括不同性质的工序，如毛坯制造、加工、装配、检验和包装等的综合自动线。
采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量；产品设计和工艺应先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。
在汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域，组合机床生产线仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产加工的关键装备，也是不可替代的主要加工设备。现针对组合机床生产线来说明一下国内机械加工生产线的发展情况。
现代组合机床生产线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。我国传统的组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展，组合机床的机械结构和控制系统也发生了翻天覆地的变化。
1.节拍时间进一步缩短。早期的生产线要实现短的节拍，往往要采用并列的双工位或设置双线的办法。现在主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。目前，随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线.柔性化进展迅速。数控组合机床的出现，不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统，而且也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。传统意义上的组合机床刚性自动线和生产线，也具有了一定的柔性。由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线，可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀、自动更换多轴箱和改变加工行程、工作循环、切削参数以及加工位置等，以适应变型品种的加工。
单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件（或多轴箱，包括可换多轴箱）组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和主轴部件组成，例如数控双坐标铣削模块。
多轴加工模块是又一种重要模块，主要用于加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多种不同的结构形式，但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块、转塔式多轴加工模块和回转工作台式多轴加工模块。自动换箱式模块由于可在专门设置的多轴箱库中储存较多的多轴箱，故可用来加工较多不同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块，由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限，所以这种加工模块只能实现有限品种的加工。
除上述各种CNC加工模块外，机器人和伺服驱动的夹具也是柔性组合机床和柔性自动线的重要部件。特别在柔性自动线上，目前已较普遍地采用龙门式空架机器人进行工件的自动上下料，用于工件的转位或翻转。为搬运不同的工件，可在自动线旁设置手爪库，以实现手爪的自动更换。夹具配备伺服驱动装置，以适应工件族内不同工件的自动夹紧。转
3.加工精度日益提高。为了满足用户对工件加工精度的高要求，除了进一步提高主轴部件、镗杆、夹具（包括镗模）的精度，采用新的专用刀具，优化切削工艺过程，采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外，目前，空心工具锥柄（HSK）和过程统计质量控制（SPC）的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。空心工具锥柄是一种采用径向（锥面）和轴向（端面）双向定位的新颖工具，其优点是具有较高的抗弯刚度、扭转刚度和很高的重复精度。SPC是基于工序能力的用于监控工件加工质量的一种方法。目前，在自动线上这种质量保证系统愈来愈多地被用来对整个生产过程中的加工质量进行连续监控。
4.可靠性和利用率不断改善和提高。为提高加工过程的可靠性、利用率和工件的加工质量，采用过程监控，对其各组成设备的功能、加工过程和工件加工质量进行监控，以便快速识别故障、快速进行故障诊断和早期预报加工偏差，使操作人员和维修人员能及时地进行干预，以缩短设备调试周期、减少设备停机时间和避免加工质量偏差。
故障诊断技术中的基于知识的故障诊断技术，可对自动线运行中产生的所有故障进行诊断（而不是局限于诊断最常出现的故障），确定故障部位及其原因，这为迅速排除故障赢得了时间，从而显著地缩短自动线的调试时间和停机时间。
当前，自动线的控制技术已由集中控制方式转向分散控制方式。根据对这种新的控制模式的研究表明，采用分散控制系统要比采用集中控制系统可节省费用。这主要是由于分散控制系统可减少电缆敷设费用（采用总线系统）、减少电气保养维修费（由于提高了透明度）、省去控制柜台架（分散控制系统的控制柜直接设置在自动线的加工工位上）和无需设置集中冷却装置等。此外，这种分散控制系统由于总体配置简单，有利于加快自动线的投入运行，并由于一目了然的结构配置，在产生故障时很容易确定故障的部位。最后，分散控制系统的模块化和标准化也有利于降低成本和提高透明度。
随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床生产线，因此，组合机床生产线的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。
细长丝杠螺纹的大径与其长度之比为1∶30及其以上时，称为细长丝杠。丝杠是机械设备中传递运动的构件，是将旋转运动变为直线运动零件之一，不仅能传递一定的动力，准确地传递运动，而且可作精密的直线分度元件。由于其长径比较大，在机械加工过程中，机床、刀具等整个工艺系统极易弯曲和振动，加工后不能获得满意的表面粗糙度和几何精度，还常常由于翘曲、锥度过大、鼓肚或圆度达不到等原因造成工件报废。此外，由于细长丝杠散热性能差，切削过程中切削热使其产生相当大的线膨胀，也使工作产生变形和弯曲。由此可见，车削细长丝杠不仅生产效率很低，而且质量不易保证。为此提出下列方法，以解决细长丝杠的车削难题。
由于细长丝杠加工过程的工艺系统刚性较差而影响生产效率和质量，因此必须对机床、工件和刀具作改进。这里主要从工件的装夹方面提出一些改进措施，以达到改善细长丝杠加工的切削条件，提高工件的刚性。
在卡盘装夹工件加工中使用后顶尖支承，比不用后顶尖而形成悬臂时，工件刚性提高很多。在车削细长丝杠时，使用了中心架，使支承间的距离缩短了一半，可提高工件的刚性。采用跟刀架车削细长丝杠时，缩短切削作用点和支承点之间的距离，工件的刚性得到很大的提高，切削作用点和支承点之间的距离约为5～10mm。
在车床上加工细长丝杠时，一来容易产生振动，不利于切削；二来不易保证零件的质量精度。解决这个难题的方法大致有两方面：其一是在切削时改善刀具的切削角度，选合理的切削用量；其二是增设辅具，即装上跟刀架，用以消除振动，以保证零件的质量和精度。车速也可以相应提高，进给量也可以增大，振动小，车出的零件弯曲度小，提高了生产率，同时也提高了零件的加工精度。
在加工细长丝杠时，普遍存在的问题是质量差、效率低。前面已经介绍过提高刚性的方法，但由于切削热的影响，丝杠必然产生热伸长。而此时卡盘和顶尖之间的距离是固定的，则工作轴向就没有伸缩的余地，使丝杠产生弯曲变形。为了减少或消除这种变形，可采用如下方法：
1.在卡盘的每只卡爪与工件之间垫入Φ4mm×10mm的钢丝，夹入长度为15～20mm。垫入钢丝后，使工作件与卡爪之间成线接触，从而使工件与卡爪之间可以有稍许相对运动。避免工作件被卡爪卡死，起到方向调节的作用，减少工件的弯曲变形。
2.将机床尾座顶尖改为带弹簧的弹性顶尖。弹力大小由顶尖顶紧的程度决定。当工作件受切削热产生膨胀而伸长时，推动顶尖压缩弹簧作轴后移，避免了工件产生弯曲变形，从而保证加工精度。
3.采用缩颈法。在丝杠卡盘一头车出一个缩颈部分，缩颈部分的直径d=D/2（D为丝杠的坯料外径）。由于丝杠的缩颈部分直径减小了，其柔性增加，减少和消除由于丝杠本身的弯曲而在卡盘强制夹持下轴心线歪斜的影响，也起到了万向接头一样的作用。
细长丝杠料的弯曲，对加工会产生很大的影响，尤其是在高速回转下，由于离心力的惯性作用，加剧了坯料的弯曲变形，并引起振动，造成加工困难，质量降低。因此，细长丝杠在加工过程中的校直工作也是一项必不可少的内容。校直一般分冷校和热校两种，视工艺要求和坯料情况而定。
1.热校。通常在两种情况下采用热校直。一是在热处理后进行（丝杠一般进行调质处理），以消除粗加工和热处理中所产生的弯曲变形。其方法是在工作件热处理后，当工作件冷却到一定程度时，检查工件变形大小，如超过图样技术要求，需进行校直，一般在手压床上进行，校到工艺要求以内。这样校直，工件不易回弹，保证工作精加工之后的质量。
另一种热校方法是在半精加工后进行，其方法是将半精加工后的工件校直后，在一定温度的油池内浸泡，使工件校直过程中的应力得到消除，工件内部组织稳定，精加工之后不易再变回去（恢复到校直前的状态），使工件精加工后的精度得以长期保持。此方法一般用于精度要求较高的丝杠。
2.冷校。冷校也存在以下两种情况：一是在粗车前丝杠毛坯料的校直，以保证粗车后车圆；一是螺纹粗车后，在半精车或精车螺纹前进行。其作用和热校直相同，保证加工顺利进行和提高丝杠加工后的几何精度。
冷校直的方法有两种，通常采取的方法是在手压床上进行，毛坯料校直是在手压床工作台上垫两个等高的V形铁支承工件。半成品校直则用手压床的两顶尖顶住丝杠的中心孔支承。这种方法是用百分表找到丝杠弯曲部分的最高点，用压床的压头直接压最高点（压半成品时中间需垫木板），使工件产生塑性变形，使变曲度控制在工艺要求范围内。这种方法校直的工件，在经过精加工或热处理后，工件有可能会反弹回去，即全部或部分恢复到校直前的状态，造成工件精加工后的精度丧失，影响产品质量。
在车削加工中，一般走刀方向都是从尾座向床头方向，俗称正走向走刀。车削细长杠时需改用反向走刀，走刀的抗力方向使工件受拉应力。反向切削使工件受到拉伸作用，能消除振颤，使切削平稳，尤其是在车削丝杠外圆和粗切螺纹工序中，由于切削力大，更需要采用反向切削，尾座需装可伸缩的活顶尖。
值得一提的是，在安装刀具时，刀尖应稍高于工件中心线mm，使切削过程中刀具的切削前角增大，减少切削力，也就减少切削力对工件的压缩。同时，在切削过程中，刀尖还起着托起工件的作用，用以抵消跟刀架支承块对工件的反作用力，相当于跟刀架的第四个支承块。
为了减少跟刀架支承块与工件的摩擦而造成支承块严重磨损，减少工件温度升高，同时冷却刀刃，在随时注意调整跟刀架松紧程度的同时，还需在切削过程中进行充分冷却和，使切削顺利进行，保证粗车后螺纹的表面粗糙度。
车削细长轴时，由于工件刚性差，刀具几何形状对工件产生的振动非常敏感。如果车刀的几何形状选择不当，也不可能得到良好的效果。选择时主要考虑以下几点：
4.选择负的刃倾角，取-3°～－10°，使切屑流向待加工表面。另一方面，车刀也容易切入工件，并可减少切削力。
6.为了减少径向切削力，刀尖半径应选得较小（R﹤0.3mm），倒棱的宽度也应选得较小。超级秘书网
利用切削力和工件受力变形相抵消的原理，采用双刀架对中，即不需要使用中心架，也不需要使用跟刀架，只需采用适当刀具几何角度的双刀“对刀”切削，不但大大减小了工件弯曲变形，而且还能用大进给量，提高切削速度，同时进行粗车、半精车或精车，缩短加工时间，保证加工质量。
工艺系统的几何误差通常包括机床、刀具、夹具自身的几何误差以及在使用过程中的磨损和调整误差，其中机床、夹具、刀具的自身几何误差是加工之前就已经存在的，在加工过程中反馈到零件上。工件的加工通常是通过机床进行的，机床自身制造精度就决定了工件的加工精度。在实际生产中，对工件精度影响较大的有主轴回转造成的误差、导轨造成的误差以及机床传动链造成的误差等，其中主轴回转误差包括主轴的弯曲挠度、同轴度、轴承误差等；导轨误差包括导轨制造误差、导轨磨损、导轨安装误差；传动链误差是由传动链各个环节的制造和装配误差造成的。同样，刀具和夹具的误差也是由制造误差和安装误差造成的。
工艺系统引起的误差按照原理不同可以分受力变形和受热变形两种，前者是指工艺系统加工过程中受到重力、惯性力、切削力等因素的影响产生了变形，破坏了工件与切削刃之间的位置关系，从而造成了加工误差，这种误差通常通过提高接触刚度、工件刚度、机床刚度以及合理利用夹具来减少；后者是指工艺系统受到了外界热源的影响而产生了变形，影响了工件的加工精度，工艺系统发生热变形的原因有以下三种：（1）机床长时间运行成为热源，而机床结构复杂、散热不均匀使机床各个部位的温度不同，产生的变形也不同，最终导致了误差；（2）工件在加工过程中由于摩擦或其它外因作用变热，产生了加工误差；（3）刀具的热容量和体积都较小，使热量集中在切削部位，较高的温度对工件造成了影响。
工件内应力是指工件的外载荷去除以后，工件内部仍残存的应力，主要由于金属内部组织的体积变化不均匀造成。具有内应力的工件是不稳定的，其内部组织会不断发生变化，直到内应力消失为止，在内应力变化过程中，工件的原有加工精度也会消失。工件的内应力主要是在热加工和冷加工中产生，如毛坯的铸造残余应力、冷校直中的内应力、切削中产生的内应力等。工件在经过加工过程中因为外界因素产生冷热不均匀，从而产生内应力，加工后不及时处理，内应力逐渐消失，就会使工件出现变形。在实际生产中通常通过合理设计零件结构、时效处理、合理安排工艺等手段消除内应力。
根据上文的分析，结合实践经验可以得知，提高机械加工的精度的工艺措施有四种，分别是直接减少误差法、误差补偿法、误差分组法、误差转移法。
在查明工件产生误差的原因后，通过某种工艺措施对其减小或消除。如：采用“大主偏角反向切削法”进行细长轴的车削，可以较好的消除轴向切削力引起的弯曲变形，如果车床的顶尖采用弹簧顶尖，还可以有效的消除热变形造成的误差。综合而言，就是对某具体工件可能产生误差的各方面因素进行具体分析，针对此工件的加工精度要求，制定相应的工艺加工方案，从而达到控制工件误差，提高机械加工精度的目的。
所谓补偿误差就是通过人为的制造一种新的误差，来抵消工艺系统中的固有误差，从而达到控制误差的目的。此方法主要适用于原有误差无法通过工艺改良进行控制的情况，通过制造误差达到正负相抵消的目的。此方法的应用是建立在对机械加工误差全面了解，并完全掌握其成因的基础上进行的，否则盲目制造误差会进一步增加误差，达不到误差抵消的目的。
在工件加工过程中机械加工，上道工序中的工件误差，会给本工序造成一定的影响，如：误差复映造成本工序的加工误差扩大、定位误差造成本工序的位置误差扩大。为了解决这个问题，在大批量加工工件时，可以采用误差分组法，即将上道工序加工后的零件按照误差大小分成N组，那么每组的误差范围就会缩小到原来的1/N，然后再各组的误差进行分别调整，从而达到减小误差，提高加工精度的目的。
误差转移法是指通过某种措施将工艺系统中的几何误差、受力变形以及热变形等转移到误差非敏感的方向，使加工过程的误差对机械精度不会造成影响，从而达到提高机械加工精度的目的。机械加工误差通常是指其敏感方向的误差，如加工表面，只要将误差转移到非敏感方向，如加工表面的切线方向，机械加工的精度就会得到很大的提高。
1.改进设计的意义机械加工中所使用的各种工具均储放在工具箱之中，因而工具箱具有汇集与保存各种加工工具的特征，其通过有效的空间配置，将各种工具有序地放到各种模块当中，从而确保工具能够得到有效的保护，并方便使用与检查。就机械加工而言，其车间中涵盖着各种各样的机床，如车床、铣床等，这些机床通常均配备着不同的工具箱，这些工具箱里也都放置着不同的工具。由于所放置的刀具对于生产过程的影响很大，因而如果工具箱设计的不合理将很有可能带来生产上的低效率，有必要采取科学的设计理念，来保证工具箱设计的合理性。总体而言，工具箱设计的完成，不仅可保障机床操作人员的人身安全，避免以往设计中工件、器具掉落对人员的伤害；另外，新型工具箱可方便地随意移动，大幅提升了工具箱的使用效率。
2.改进设计的问题尽管机械加工机床工具箱的设计十分重要，仍然存在着如下问题：一是工具箱的层次划分并不合理；二是工具箱的内部构造不符合生产的需要；三是工具箱的质量太大，难以满足柔性生产中的快速移动的要求。这些问题不仅导致生产效率降低，而且也有可能造成工人在使用当中发生安全事故，对人身安全带来一定的威胁，并且也不利于较为贵重的量具与刀具的保管。因此妥善的进行工具箱的再设计，并且与生产的实际情况紧密结合，有助于防范这些问题的出现。
1.改进设计方案进行机械加工机床工具箱改进设计的首要任务是明确这一改进设计的具体方案，其作为总体的指导思想，直接影响着工具箱的具体设计工作。基本看来，在当前强调柔性生产及考虑当前工具箱所存在问题的基础上，改进设计方案有必要关注如下一些方面：一是工具箱设计存在台面设计问题，这使得放置在台面上的各种工具很有可能被无意的碰落，因而改进设计必须关注工具箱的层次问题；二是层次改进设计的首要任务是确立台面的位置与高度，在这一基础上，进行分层次的划分，确保工具箱的不同层次的划分较为合理，所使用的各种工具在工具箱中得到合理的摆放；三是由于当前工具箱较重，不利于快速移动，因而要关注工具箱的四个脚的位置，有必要配备轮子等装置，以便于移动。
2.材料的选择与零件的配合就材料的选择而言，机械加工机床工具箱在生产中有着很重要的作用。一般在实际中工具箱的外门要使用45#钢，而工具箱的内部框架、箱盖以及层底等要采用Q235，就零件间的配合连接而言，箱底层和万向脚轮可以进行固定支撑之间的配合调整。这3个零件需要通过焊接的方式连接在一起，框架与箱底层、层板和框架之间、框架与层挡板之间也是采用焊接方式。在顶层板、内门、外门以及箱底层之间都需要留出一定的间隙，用作门的旋转和打开。
3.改进设计的内容一是抽屉及箱体均使用1.2mm冷轧钢板，经磷酸盐处理后，外加静电粉体烤漆，以达到防锈效果。箱体四周每隔25mm应镶有滑轨固定沟槽，以方便抽屉弹性调整变换的使用。为确保箱体结构坚固，底部应附有调整脚，可保护箱体，并改善因地面不平整而造成的晃动现象。二是旋开式连杆锁装置，一经上锁，抽屉即全部锁住。抽屉铝合金把手内部设有安全扣装置，未经人为操作，抽屉不会滑出掉落。可选用锁王系统，一支锁王钥匙可开启500组不同锁号的工具箱，管理方便。抽屉四周每隔19mm镶有一槽孔，并可配合槽隔板、横隔板作弹性间隔。抽屉使用3mm特殊滑轨设计，并配合轴承滑动、单轨抽屉开度90%，每屉荷重100kg，复轨抽屉100%全开，每屉荷重200kg。三是全宽式铝合金把手设计，并附有标示纸及PVC透明胶片。滑轨设有固定扣定位，以防搬运时掉落。抽屉把手外缘与箱体平整，不露出箱体外部，防撞、安全、美观。抽屉、把手与面板可分离的组合式设计，可微调抽屉面板间距，并可节省零件更换费用。四是背挂板精准方孔设计，可搭配各类挂钩，拆装调整容易，方便工具定位。使用宽幅转轮，移动更稳固、轻巧灵活，两只定向，两只万向附剎转轮，四轮平均荷重400kg。分类盒可单独或排列使用，方便收纳，适合小型零件、螺丝的分类储存。应用精控安全锁，确保坚固耐用，故障率低槽孔可配合隔板，可随意调整屉内空间。使用条纹胶垫可防止工具滑落，并保护漆面不受损。应用组合式分类盒，可单独或排列使用，方便收纳，适合小零件、螺丝的分类储存。隔板可与槽片组合应用，拥有更适当的空间配置。
4.改进设计的保障一是建议成立改进设计工作小组。工具箱的改进设计与信息技术的变化息息相关，工具箱改进策略的制定不宜限定于某项信息技术的规格与现状，而是应采用通透性设计，并建立不断检查修正的机制，以确保改进设计计划的可行性与时效性。因此，建议改进设计部门成立专门工作小组，研究制定各项改进作业标准。二是加强设计人员信息教育培训。工具箱改进设计过程涉及到车间管理人员、工具箱使用人员及信息化作业人员，为有效规划及管理，在工具箱改进设计工作的召集人应由主管负责人担任，而从事工具箱改进设计的人员不仅需要具备相当程度的工具使用与信息化素养，也必须不断吸取新知识，以掌握信息技术的发展。目前工具箱使用与改进人员通常缺乏信息及电脑背景，建议工具箱改进设计人员应配合时展趋势，加强信息教育，以应对电子化作业的发展趋势，充分学习与应用信息化技术来进行工具箱的重新设计。
通过将计算机技术、通信技术、传感技术以及光、机、电等诸多技术与现代制造技术融合在一起，以实现数字化对机械进行加工以及运动工程进行控制制的技术成为数控技术。目前数控技术主要利用事先编制好的程序，通过计算机来实现对设备的控制。因此数控技术具有效率高、自动化程度高、精密度高等优点。数控加工技术的具体加工特点如下：①对于换批加工和新产品的研发，只需通过改变数控机器内的参数便可实现，因此对产品的改良和新产品的研发带来了很大便利。②缩短加工时间，提高效率。数控技术可以实现一次装夹完成多道工序的加工。这样既保证了加工精度又大大缩短反复装夹浪费的时间。③提高产品品质。利用数控技术可以实现对复杂零件及零件曲面任意形式的加工，这是普通机床难以完成的。④模块化、标准化加工。通过对数控技术的模块化设计，可以大大减少换刀时间及安装时间，从而实现对一种部件的模块化、标准化加工。
现代数控技术融合了计算机技术、电子技术、自动化技术，具有高精度、高效率等特点而日益成为现代机械加工控制技术的发展方向。另外，现代数控加工技术能将各个单独系统组成模块形成自动化生产线，从而为实现大批量、高效率、自动化加工零件带来可能。自动化生产的同时也可以大大降低生产成本。
数控技术因其优势而被广泛使用，也很快得到人们的认可。其在机械加工领域的应用体现在以下方面：
数控系统一般由控制单元、驱动单元和执行单元三部分组成。工业生产中数控技术主要运用在机器设备生产线上，以实现大规模集成化生产。如：传统工业如食品加工、造纸印刷行业等；以及恶劣劳动环境下如重工业金属冶炼、化工行业、农药加工、资源开采等方面。数控技术的应用有助于实现大规模自动化生产，因此在恶劣复杂条件下，数控技术有助于改善劳动条件、减少劳动强度、保障人员安全等优点，再加上数控技术高精度、高效率的特点在兼顾质量的同时保持效率。通过编制计算机程序，来控制计算机发出指令到驱动单元，然后由驱动单元带动执行机构实现自动化加工生产。通过传感系统和检测技术控制零件的加工精度以保证质量，若出现错误和故障，传感器和检测系统就会发出故障信号给计算机系统，计算机系统控制发出报警信号，并自动控制系统停止工作以保护机器。
数控技术在机床设备加工中的应用更是普遍，现代数控技术是机床设备加工工艺实现现代机电一体化组成中不可或缺的部分。数控技术在机床加工中应用是机床加工工艺发生了革命性的变化。首先数控技术对机床加工设备的控制能力发生质的飞跃。如今我们可以控制设备实现对物件任意形式的加工。通过将刀具、工件之间相对位置、主轴、刀具、速度以及冷却泵的启停等各种设备按照既定动作编排到计算机上，然后计算机发出控制指令实现对所需要部件的加工。
现代汽车工业对零部件的要求极为苛刻，传统加工技术已无法满足现代汽车工业的要求。如今现代数控技术在汽车工业零部件加工和组装中处于支配地位。数控技术使汽车使得汽车两大加工中心合为一体，实现一体式流水线自动加工生产，同时数控技术还具有快速控制，使得加工中心具有高速性。这种“高柔性”与“高效率”的结合，不仅满足了产品更新换代的要求，而且能实现多品种，中小批量的高效生产的特点。数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术和集成制造技术等，在汽车制造工业中得到了广泛深入的应用。
煤炭在我国能源结构中占有重要地位，尤其今年来采煤业发展突飞猛进。作为采煤业必不可少的设备采棉机决定煤炭企业的效率。采煤业以其复杂环境、恶劣条件使得传统加工工艺已越来越无法满足现代采煤业的要求。传统机械加工难以实现单件的下料问题，而数控技术通过对材料进行切割就很轻松地解决了这个问题，它代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对象为采煤机叶片和滚筒，从而进一步优化了套料的选用方案。数控技术在采煤机上的应用优势体现在以下几个方面：①切割速度快，提高了采煤效率。数控技术的快速控制使采煤机的快速切割成为可能，切割叶片能在一定时间内完成更多的采集提高了采煤速度。②提高采煤机自动化，降低劳动强度和人工采矿的危险性。自动数控技术在采煤机上的使用不但提高采煤机自动化而且降低劳动强度和危险性。③提高加工质量和效率。数控气割机可自动可调的补偿切缝，一些零件的焊接坡口可直接割出，从而提高了生产效率。另外它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，这样就可以通过调节切缝的补偿值来精确地控制毛坯件的加工余量，更好地配置资源，实现最优化生产。
传统兵器工业机械加工已经成熟且自成一体。如果全面更换使用现代数控机床技术，既不经济又不现实。因此充分利用现有资源将原有加工机床与现代数控技术结合在一起，这样既可以节省成本又可以提高加工精度以满足兵器工业机械加工现代化要求。对于加工工艺要求不高的部件我们可以运用传统机床进行加工生产，对于加工工艺要求较高的部件我们可以运用数控机床进行加工生产，这样避免了资源的浪费。数控机床以其高精密性、高稳定性、可复制性因此能满足兵器工业机械加工的规模化和大量生产。对传统机床的改造赋予其现代数控技术使普通机床变成了全新概念的数控机床，最终达到投入资金少，方便操作，功能和精度都普遍提高的效果。因此现代数控技术必将为兵器加工工业带来新的飞跃。
采用先进的刀具据相关资料显示，在数控机床总量中金切数控机床占70%以上。由此可见，提高金切数控机床的效率势在必行。要想提高金切数控机床的效率，就应该减少机床的非切削时间，并通过调整切削时间来提高其利用率。要知道在不同种类小批量产品生产条件下，机床只有四分之一的时间进行切削工作，而剩下的那四分之三时间数控机床是不创造任何价值的。从中可以看出，只要减少生产设备和设备维护所引起的待工时间，就能增加切削时间比重，使其工作效率得以提高。这里所谓的提高工作效率就是在一定的时间内数控机床能切除更多的金属，能加工出更多零件。正常情况下，切削效率是通过切削速度和进给量之间的乘积来表示。也就是在实际工作中，只要提高切削速度和进给量，就能提高切削率。要想更好的提高切削效率，就应该采用新的工艺，特别是新的切削工艺，要选用高性能的刀具材料和图层牌号，要尽可能采用新型的数控刀具，并在此基础上应用数控机电一体化刀具，提高刀具管理水平，以便更好的提高刀具质量，保证数控机床机械加工顺利进行。加强生产管理数控机床在实际应用过程中，尽量发挥其长处，而避免其短处，使其最大限度的发挥自己的优势，加工效率得到最大限度的发挥。毕竟数控机床有普通机床所不具有的优越性。数控机床相较于普通机床而言，其不仅能对一般零件进行批量生产，同时也能对复杂零件进行批量生产。但是应该注意的是普通零件的单个加工和复杂零件一个或是几个程序出现间断加工对其功能的发挥是十分不利的，在实际生产中要尽量避免这一状况出现。如在对一个缸体零件进行加工的时候，一般都会选在加工中心进行加工。在加工过程中，一次装卡后要尽量完成其五面体的加工环节。这样不仅能保证零件的加工精度，同时也能提高其加工效率。但是一旦在加工中心上只完成部分划线或是打孔工作，就将其移到铣床、钻床和镗床上进行铣削、钻孔和镗孔工序，那必定会影响数控机床加工效率。然而这种现象在实际生产中是比较常见的，应该引起注意。
出现这种问题的原因从根本上来说是对机床的工艺知识掌握不够深入。在这种情况下，就应该用科学的管理方法，对不合理的地方进行合理的调度。只有这样，才能使数控机床机械加工效率有所提高。提高工作综合素质，建立员工制度工作人员素质如何将直接影响着数控机床机械加工效率，在实际加工过程中，常会因相关工作人员的失误，而使工作无法顺利进行。针对这一问题，企业就应该有针对性的对不同岗位的员工进行相应的培训。可以组织相应工作人员去高级技术学院学习，也可以加强岗位培训，鼓励企业干部和技术人员、操作人员进行交流，将人才培养和数控机床使用有效的结合在一起。也可以对相关人员进行质量、安全技能及规章制度培训，以便使相关人员的认知度得以提高，对相应技术和方法有一个明确的认识，并将其应用到实际加工中。此外，要对相关人员进行文化、思想素质培训，以便使相应人员在掌握先进技术的同时，也能使自己的文化及思想道德素质提高，从而使相关人员的综合素质得到提高。在此基础上，还应该建立严格的考核管理制度，使相关人员在实际工作中有所参照。要不断的完善激励机制，适当的提高高技能人才的薪资待遇，将相应的待遇向一线和技能型人才方向倾斜，同时也要对相关人员的产品生产效率、产品质量合格率、机床设备完好程度及文明生产及安全管理等进行综合评定，并将考核结果算入报酬中。企业相关人员在奖励机制的激励下，会更加努力的学习先进技术，掌握相应技能，进而使数控机床机械加工效率得到显著提高。提高软件开发与应用效果数控机床开发程度如何将直接影响着数控机床加工效率，毕竟数控技术是自动控制技术，其编程设计、维修效果、工作人员的操作水平、素质及维修能力将直接影响其效率和使用寿命。因此，要想更好的提高数控机床机械加工效率，就应该注重软件开发和应用效果。在数控机床机械加工中，机械加工企业相应人员必须不断的提高自身业务水平及工作能力并且熟练掌握数控操作技术及维修管理方法。实际工作中一些数控机床操作人员因对数控机床了解的不够，在操作上易出现相应错误，严重影响了工件质量。在设计编程上，一些人员由于疏忽，在语句或是参数上出现了错误，使数控机床无法顺利运行，甚至给企业造成严重的损失。在这种情况下，有必要对数控编程、操作及维修人员进行岗前和岗后培训，使其能更好的了解有关数控机床相关知识、结构，将所学知识运用到实际操作中去，以便更好的提高数控机床工作效率，提高企业效益。
就目前来看，有很多加工厂家已经采用了数控机床加工方法进行相应的加工。数控机床加工方法的实现，在一定程度上提高了现代化加工效率，促进了现代化加工企业的发展。但是数控机床加工方法在实际运行过程中，总会受到生产设备、生产管理、员工素质及软件开发及应用的影响，而使其不能正常运作。在这种情况下，就需要采取提高数控机床机械加工效率的有效措施，以提高加工厂家生产效率，为其创造更多的价值。随着先进技术、设备及人员素质的不断提高，数控机床机械加工效率也会进一步提高，将会更好地满足现实机械加工厂家的需求。
在机械加工过程中，如果每一个环节的工艺流程管理不合理科学，就将会引起机械设备使用的安全生产问题。机械加工工艺的使用可以有效地对机械操作的安全系数进行全方位监控，发现机械故障，便于设备管理技术人员可以及时检查和修复，迅速消除安全隐患。尤其机械制造技术中的现代化生产设备的使用，已成为机械能有效工作安全性的重要保证，又是保证企业安全生产的前提。最后，科学合理的机械加工工艺可以有效提高机械生产效率，逐步提高机械加工工艺，从而不断提高目标设备的要求，进而可以满足加工要求。这也是所有机械设备生产和质量的保证，通过使用机械加工工艺科学合理的实现，不断总结传统工艺、研究方法和技术，和其制造业的实际相结合，实现制造机械的现代化，以及有效机械制造的准确度和精密度。
机械产品加工的过程中，机械加工的误差率对产品的质量会产生很大影响。我们应该在完善机械加工工艺的同时有效地降低加工的误差率。通常情况下误差率的发生都集中在产品加工的初步阶段，这也是技术人员对产品的设计阶段。作为产品设计人员应该通过一些科学的算法以及合理的规划对设计中存在的问题进行分析，尽量避免误差率的产生。例如，在进行车削加工的过程中，因为某些因素就可能导致工件出现变形的问题，只有采取科学的生产计划，才能够消除这种现象的发生，而且还能够保证整个机械设备不受到损坏。此外，机械加工的参数也应该进行优化，进而实现节能环保的目标，例如在切削的过程中通过优化参数能够提高生产质量，减少噪音，降低环境污染。
机械加工工艺路线是机械加工过程中的重要组成部分。机械加工的过程中为了降低生产过程中对环境的影响，我们应该根据实际需要选择最佳的机械加工工艺路线。在选择时候应该考虑到生产效率以及加工成品等因素，同时还应该结合周围环境和资源等方面，进而保证在提高机械加工效率的同时，还能够保护环境，这样才能够得到长久发展。此外，机床设备是机械加工过程中必须考虑的因素，我们绝对不能忽视对其的优化，结合实际生产中的处理需求，根据机床设备的型号和规格选择最合适的进行组合，降低对生产环境的影响和资源的损耗，实现对整体加工环节的控制。
机械加工工艺的实现主要依靠加工设备，同时机械加工设备也是生产机械产品的重要工艺。所以对机械加工设备的合理化调控并根据实际需要引进国内外先进设备，才能够对高水平的加工工艺的实现提供基础。在生产的过程中，应该对原材料进行优化，淘汰过去比较落后的设备和工艺，采用新工艺，进一步降低生产成本以及提高了产品的生产效率。总之，机械加工企业应该采用新设备、新工艺，才能够使得整个加工过程得到合理优化。
关联性体现在以下两个方面:(1)在产品生产的每一个环节，包括了从市场调研到最终的销售环节，都有现代机械制造工艺的使用，而且各个环节之间联系紧密，如果任何一点出现问题，或是缺少了任意一个环节，现代机械制造技术的作用就会受到限制，无法实现最大效益。(2)与其它学科之间的关联性，如果机械制造中单纯以机械加工作为加工手段，有时会遇到加工瓶颈，但是如果把化学合成或电解技术并综合机加工技术进行运用就能达到单纯机加工无法达到的高度。所以，在实践当中，必须关注各个环节与各学科之间的技术关联，才能达到更加理想的效果。本节对机械制造工艺与精密加工技术的运用特点进行了简要的分析研究，面对当代机械加工制造行业所具有的发展趋势，了解并掌握机械制造工艺与精密加工技术的特点，对其在未来社会的发展建设的应用中具有广泛的价值影响。
2.1.1气体保护焊工艺。在进行焊接工艺的使用中，需要明确的一点是，该焊接的主要热源之一就是电弧。在进行工作的时候，他的主要特点就是将某种惰性气体或者性质符合要求的气体作为焊接物之间的有一种保护的介质，在焊接工作开展的过程中，这种气体就会从喷枪中配出来，对电弧的周围进行一种有效的保证，这样做就保证电弧、熔池和空气三者之间能够达到有效的分析。这种做的目的是为了保证有害气体不会干扰到焊接工作的正常进行，保护焊接工作中的电弧能够正常的进行燃烧、工作。在当代社会的发展中，应用最多的保护气体应该属于二氧化碳保护气体，该气体的使用是因为其使用性质较为不错，并且制造的成本也比较低廉，适合大范围的使用，所以，其在当代机械制造行业得到了有效且广泛的应用。
2.1.2电阻焊工艺。该工艺是把焊接物置于正电极、负电极之间进行通电操作，当电流通过时，就会在焊接物之间的接触面及其周围形成“店长效应”，从而焊接物达到熔化并融合的效果，实现压力焊接的目的。该工艺的特点是焊接质量较好、工作生产效率较高、充分实现机械化操作、且需要时间较短、气体及噪声污染较小等，优点较多。电阻焊工艺目前已在航空航天、汽车和家电等现代机械制造业中应用较广。但其也存在缺点和不足，即焊接设备的成本较高、后期维修费用大，并且没有有效的无损检测技术等。
2.1.3埋弧焊工艺。该工艺是指在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺。其分为自动焊接以及半自动焊接两种焊接方式。进行自动焊接时，通过焊接车把焊丝以及移动电弧送入从而自动完成焊接操作。进行半自动焊接时，则是由机械完成焊丝送入，再由焊接操作人员进行移动电弧的送入操作，因此增加了劳动成本，目前应用较少。以焊接钢筋为例，过去经常采取手工电弧焊的方法，即半自动埋弧焊，而如今电渣压力焊取代了半自动埋弧焊，该焊法生产效率较高、焊缝质量好，并且具有良好的劳动条件。但选择该焊接工艺焊接时需要注意选择理想的焊剂，因为焊接的工艺水平、应用电流大小、钢材的级别等许多技术指标都可以通过焊剂碱度充分体现出来，所以要特别注意焊剂的碱度。
2.1.4螺柱焊工艺。该工艺是指首先把螺柱与管件或者板件相连接，引入电弧使接触面熔化在一起，再对螺住施加压力进行焊接。其分为储能式、拉弧式两种焊接方式。其中储能式焊接熔深较小，在薄板焊接时应用较多，而拉弧式焊接与之相反，在重工业中应用较多。该两种焊接方式都为单面焊接方式，因此具有无需打孔、钻洞、粘结、攻螺纹和铆接等诸多优势，特别是无需打孔和钻洞，能够确保焊接工艺不会发生漏气漏水现象，现代机械制造业中应用极广。
