常见的八种机械加工工艺

2025年11月05日更新

机械加工是用机械设备改工件外形尺寸或性能的过程。生产里改对象形状、尺寸、位置、性质成成品/半成品的，叫工艺过程——这是生产核心。工艺过程分铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等，机械制造工艺主要是零件加工+机器装配，其他运输、保管算辅助。工艺过程由顺序工序组成，一道工...

机械加工是用机械设备改工件外形尺寸或性能的过程。生产里改对象形状、尺寸、位置、性质成成品/半成品的，叫工艺过程——这是生产核心。工艺过程分铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等，机械制造工艺主要是零件加工+机器装配，其他运输、保管算辅助。工艺过程由顺序工序组成，一道工序又有多个工步。选工艺得看零件材料、形状、尺寸和表面要求。

以下详细说8种常见机械加工工艺，每种都有特定用场和优势。

先讲车削——*常见的旋转切削。类型分外圆、内圆、平面、螺纹车削几种。工件转起来当主运动，刀动出形状：刀沿轴线平行走，出内外圆柱面；沿斜线走，出锥面；仿形或数控车床上刀走曲线，出特定旋转曲面；成型刀横进给，也能加工旋转面。还能车螺纹、端平面、偏心轴。加工精度一般IT8—IT7，表面粗糙度6.3—1.6μm；精车能到IT6—IT5，粗糙度0.4—0.1μm。生产率高，切削稳，刀具简单。

再是铣削——靠旋转刀具加工复杂形状。刀具转是主运动，控刀移动能做平面、凹凸面、齿轮这些。分平面铣、立铣、端铣、齿轮铣、轮廓铣。卧铣时平面由铣刀外圆刃形成；立铣时由端面刃形成。提高铣刀转速能提切削速度、涨产能，但刀齿切入切出有冲击——容易振动，影响表面质量，还加剧刀具磨损（硬质合金刀片尤其易碎）。不过切离工件时有冷却时间，散热还行。顺铣逆铣要注意：顺铣时切削力水平分力和进给方向一致，工作台丝杠螺母间隙容易让工件往前窜，进给量突然变大就会打刀；铣带硬皮的铸件、锻件，顺铣刀齿先碰硬皮，更费刀。逆铣能避免窜动，但切削厚度从0开始涨，刀刃先在已加工的硬化表面蹭，加速磨损；而且铣削力会把工件往上抬，容易振动。加工精度一般IT8—IT7，粗糙度6.3—1.6μm。普通铣只能加工平面，用成形铣刀能做固定曲面；数控铣床用软件控多轴联动，球头铣刀能铣叶轮叶片、模具模芯这种复杂曲面。

钻削主要打洞，类型多。靠旋转钻头切材料，出所需直径和深度的孔，制造业、建筑业、维修都用。分常规、中心、深孔、多轴几种——常规钻用螺旋刃钻头，对付小孔和一般需求；中心钻先打小孔，再用大钻头，保证大孔位置准；深孔钻要特殊钻头和冷却技术，不然深孔精度保不住；多轴钻是多个钻头同时转，还能调角度，适合一次打多个孔。

磨削专注高精度和高表面质量。靠磨具慢慢切/磨工件表面，出所需形状、尺寸、表面质量，用于模具、精密零件、工具这些要求高的。分平面磨削（加工平坦面，要平整和尺寸准）、外圆磨削（加工轴、销这类圆柱外表面）、内圆磨削（加工内孔、轴孔的内表面）、轮廓磨削（加工模具刃口这种复杂轮廓）。

镗削针对工件内部圆孔的精确加工。和钻削不一样，钻削是从表面切出孔，镗削是把刀插进现有孔里切，要的是精确尺寸和平整度。分手动和数控：手动适合小批量、简单活；数控靠编程定切削路径、进给率、转速，自动化高精度。

刨削适合大工件的平坦面加工。靠刨刀在工件表面切材料，出平坦面、精确尺寸、好的表面质量，用于底座、床身这种大工件，给后续配合做基础。分粗加工（切深大，快速去料）、精加工（切深浅，要表面质量和尺寸准）；手动（小批量、简单活）、自动（机床控刨刀移动，稳又高效）。主运动是刀具往复直线动，速度上不去，产能低——但比铣削稳。加工精度一般IT8—IT7，粗糙度Ra6.3—1.6μm；精刨的话，平面度能到0.02/1000，粗糙度0.8—0.4μm。

插削做内部复杂轮廓。用插刀慢慢加深切削，加工轮廓、凹槽、孔这些复杂形状，精度和表面质量都不错，适合高精度零件。分平面插削（加工平坦面，要平整和尺寸准）、轮廓插削（加工模具刃口这种复杂形状）、凹槽插削（切凹槽沟槽，刀进工件沿表面切）、孔插削（加工孔的内轮廓，刀插进孔里切）。

最后是特种加工——用非传统方法搞材料。区别于传统切削，靠化学、物理（电、声、光、热、磁）或电化学方法加工，包括化学加工、电化学加工、电火花加工、超声波加工、激光加工等。

电火花加工是特种加工里的重要角色，靠火花放电熔材料——原理是工具电极和工件电极之间瞬间火花放电，高温熔蚀工件表面。机床一般有脉冲电源、自动进给机构、本体、工作液循环过滤系统：工件固定在工作台上，脉冲电源接工具和工件；进给机构让两者在工作液里靠近，极间电压击穿间隙出火花，瞬间10000℃以上，工件表层熔化气化被蚀掉，形成小凹坑；工作液循环系统压清洁液过间隙，及时排电蚀产物。多次放电后，工件表面全是凹坑，工具电极往下走，形状就“印”到工件上了——工具蚀除速度比工件慢得多。电火花成形机床（用特殊形电极加工对应工件）的用场：①加工硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料；②加工半导体及非导电材料；③加工各种型孔、曲线孔、微小孔；④加工锻模、压铸模这种立体曲面型腔；⑤切断、表面强化、刻铭牌。还有电火花线切割机床，用线电极加工二维轮廓。

电解加工靠金属在电解液里的阳极溶解原理成形——工件接直流正极，工具接负极，两极间隙0.1—0.8mm；电解液带0.5—2.5MPa压力，以15—60m/s的速度流过间隙；工具阴极往工件进给，面对阴极的工件表面金属按阴极形状溶解，电解产物被电解液冲走，工具形状就“印”到工件上了。特点：①工作电压小、电流大；②简单进给一次出复杂型面；③能加工难加工材料；④生产率是电火花的5—10倍；⑤无机械力或热，适合易变形、薄壁件；⑥平均公差±0.1mm左右；⑦附属设备多，占地大，造价高；⑧电解液腐蚀机床，污染环境。主要用于加工型孔、型腔、复杂型面、小直径深孔、膛线，还有去毛刺、刻印。

激光加工借激光束的高能量——靠激光加工机完成，一般有激光器、电源、光学系统、机械系统：激光器（常用固体、气体的）把电转成光，出激光束，经光学系统聚焦照工件；工件固定在三坐标精密工作台上，数控系统控着进给运动。特点：①不用加工工具；②功率密度高，几乎能加工任何难搞的金属、非金属；③非接触，工件不变形；④打孔、切割速度快，加工区周围材料几乎不受热，热变形小；⑤切缝窄，边缘质量好。已用于金刚石拉丝模、钟表宝石轴承、发动机喷油咀、航空叶片的小孔加工，还有多种材料的切割。

超声波加工是用16—25KHz的工具振动，冲击工作液里的磨料，靠磨粒撞工件表面来加工。超声发生器把工频电转成超声频电振荡，换能器转成机械振动，振幅扩大棒把0.005—0.01mm的振动放大到0.01—0.15mm，驱动工具动；工具端面振动时撞磨粒，磨粒高速撞工件表面，把材料打成微粒掉下来——虽然每次掉得少，但频率高，能加工。工作液循环带走路掉的微粒，工具慢慢伸进去，形状就“印”到工件上了。加工难切削材料时，常把超声振动和车削、磨削、电解、线切割结合，取长补短，提效率、精度和表面质量。