?機械零件加工是通過各種加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使其成為符合設(shè)計要求的零件的過程。其技術(shù)原理圍繞 **“材料去除”“材料成形”“材料連接”三大核心邏輯展開，不同加工方法基于不同的物理、化學或機械原理實現(xiàn)對零件的加工。以下從主流加工技術(shù)分類和核心技術(shù)原理 ** 兩方面，詳細介紹其技術(shù)原理：
一、基于 “材料去除” 的加工技術(shù)（切削與磨削類）
這類技術(shù)通過刀具或磨具與工件的相對運動，從毛坯上切除多余材料，屬于 “減法制造”，是機械加工中最基礎(chǔ)、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。
1. 切削加工技術(shù)（刀具直接切除材料）
切削加工是利用刀具與工件的相對切削運動，通過刀具刃口對材料的剪切、擠壓作用去除多余材料，核心原理是 **“塑性變形 + 斷裂分離”**。
關(guān)鍵原理：
刀具刃口與工件接觸時，刃口對材料產(chǎn)生擠壓，使材料發(fā)生塑性變形并形成切屑，最終通過切屑與工件的分離實現(xiàn)材料去除。
典型加工方法及原理：
車削加工：工件旋轉(zhuǎn)（主運動），刀具沿軸向或徑向移動（進給運動），刀具刃口切除工件外圓、端面、螺紋等，適用于軸類、盤類零件（如電機軸、齒輪坯）。原理是利用工件旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的相對速度，通過刀具的線性進給實現(xiàn)圓柱面、錐面等加工。
銑削加工：刀具旋轉(zhuǎn)（主運動），工件或刀具做進給運動，通過刀具的多刃切削去除材料，可加工平面、溝槽、復(fù)雜曲面（如模具型腔）。原理是利用銑刀的高速旋轉(zhuǎn)和工件的進給運動，使多個刀齒交替切削材料，提高加工效率。
鉆削加工：鉆頭旋轉(zhuǎn)（主運動）并軸向進給，通過鉆頭的切削刃在工件上鉆出孔。原理是利用鉆頭的螺旋槽排屑，同時刃口對材料進行切削和擠壓，形成內(nèi)孔。
鏜削加工：鏜刀旋轉(zhuǎn)（主運動），工件或鏜刀做進給運動，用于加工已有孔的直徑擴大、孔系精度調(diào)整（如發(fā)動機缸體孔）。原理類似車削，但刀具在孔內(nèi)運動，通過徑向進給控制孔徑尺寸。
2. 磨削加工技術(shù)（高精度表面加工）
磨削加工以 **“磨粒切削”** 為核心原理，利用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪（或磨具）上的磨粒對工件表面進行切削、刻劃和拋光，屬于高精度材料去除方法。
原理：砂輪表面分布著大量堅硬的磨粒（如氧化鋁、碳化硅），每個磨粒可視為一個微型刀具。加工時，砂輪高速旋轉(zhuǎn)（線速度通常 30-80m/s），磨粒與工件表面接觸，通過擠壓使材料產(chǎn)生塑性變形，最終形成切屑（磨屑），同時通過磨粒的滑擦作用降低表面粗糙度。
特點：適合加工高硬度材料（如淬火鋼、陶瓷），加工精度可達 IT5-IT7 級，表面粗糙度 Ra 可低至 0.02μm，常用于零件的最終精加工（如軸承滾子、機床導(dǎo)軌）。
二、基于 “材料成形” 的加工技術(shù)（少無切削加工）
這類技術(shù)通過外力或熱能使材料發(fā)生塑性變形或流動，直接形成零件的形狀和尺寸，無需或極少去除材料，核心原理是 **“材料塑性變形”“液態(tài)凝固” 或 “粉末燒結(jié)”**。
1. 塑性成形技術(shù)（利用材料塑性）
鍛造：通過對金屬毛坯施加沖擊力或壓力（如鍛錘、壓力機），使其在高溫（熱鍛）或常溫（冷鍛）下產(chǎn)生塑性變形，獲得所需形狀。原理是利用金屬的 “塑性流動” 特性，通過模具約束毛坯的變形方向（如齒輪鍛造、曲軸鍛造）。
沖壓：在壓力機上通過模具對板料施加壓力，使板料產(chǎn)生分離（如沖孔、落料）或成形（如彎曲、拉深）。原理是利用板料的塑性變形能力，通過模具的凸凹模配合實現(xiàn)形狀改變（如汽車覆蓋件、機箱外殼）。
擠壓：將金屬坯料放入擠壓筒，通過凸模施加壓力，使坯料從模具的出口（凹模）擠出，形成長條形零件（如型材、管材）。原理是利用高壓下金屬的 “強制流動”，適合加工復(fù)雜截面的零件（如鋁合金門窗型材）。
2. 鑄造技術(shù)（利用材料液態(tài)凝固）
將熔化的金屬液（如鑄鐵、鑄鋼、鋁合金）倒入模具型腔，待其冷卻凝固后獲得毛坯或零件。核心原理是 **“液態(tài)金屬的填充與凝固”**，根據(jù)模具類型和澆注方式可分為砂型鑄造、壓鑄、熔模鑄造等。
砂型鑄造：以砂為模具材料，成本低，適合形狀復(fù)雜的大件（如機床床身），原理是利用砂型的型腔形狀復(fù)制金屬液的凝固形態(tài)。
壓鑄：將金屬液在高壓下高速壓入金屬模具（壓鑄模），適合薄壁、復(fù)雜的有色金屬零件（如手機中框），原理是利用高壓使金屬液快速填充型腔并凝固，提高尺寸精度。
3. 粉末冶金技術(shù)（利用粉末燒結(jié)）
將金屬粉末按比例混合后壓制成型，再在高溫（低于熔點）下燒結(jié)，使粉末顆粒通過擴散粘結(jié)成整體零件。原理是 **“粉末顆粒的塑性變形與擴散焊接”**，適合加工高硬度、難切削材料（如硬質(zhì)合金刀具、軸承保持架），材料利用率可達 90% 以上。
三、基于 “材料連接” 的加工技術(shù)（組合成形）
當零件無法通過單一毛坯加工完成時，需通過連接技術(shù)將多個零件組合成整體，核心原理是 **“原子間結(jié)合”“機械咬合” 或 “熔池凝固”**。
1. 焊接技術(shù)
通過加熱或加壓（或兩者并用）使工件接觸面熔化或塑性變形，形成原子間結(jié)合。
電弧焊：利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化母材和焊條，凝固后形成焊縫，原理是 “電能轉(zhuǎn)化為熱能”（如鋼結(jié)構(gòu)焊接）。
激光焊：利用高能量激光束聚焦于焊接區(qū)域，使材料瞬間熔化并連接，原理是 “光能轉(zhuǎn)化為熱能”，適合精密零件（如電池極耳焊接）。
2. 機械連接技術(shù)
螺紋連接：通過螺栓、螺母的螺紋嚙合實現(xiàn)可拆卸連接，原理是利用螺紋的 “螺旋副自鎖” 特性（如設(shè)備的法蘭連接）。
鉚接：通過鉚釘?shù)乃苄宰冃危ㄈ珑叴郑⒈贿B接件夾緊，原理是 “機械咬合”，適合不可拆卸的薄板連接（如飛機蒙皮）。
四、特種加工技術(shù)（非傳統(tǒng)加工，針對難加工材料）
對于高硬度、高韌性、復(fù)雜形狀的零件（如模具型腔、航天零件），傳統(tǒng)切削加工難以實現(xiàn)，需依賴特種加工技術(shù)，其原理突破了 “機械力切削”，轉(zhuǎn)而利用電、光、聲、熱等能量。