机械零件加工是通过各种加工方法改变毛坯的形状、尺寸、表面质量，使其成为符合设计要求的零件的过程。其技术原理围绕 **“材料去除”“材料成形”“材料连接”三大核心逻辑展开，不同加工方法基于不同的物理、化学或机械原理实现对零件的加工。以下从主流加工技术分类和核心技术原理 ** 两方面，详细介绍其技术原理：
一、基于 “材料去除” 的加工技术（切削与磨削类）
这类技术通过刀具或磨具与工件的相对运动，从毛坯上切除多余材料，属于 “减法制造”，是机械加工中最基础、应用最广泛的技术。
1. 切削加工技术（刀具直接切除材料）
切削加工是利用刀具与工件的相对切削运动，通过刀具刃口对材料的剪切、挤压作用去除多余材料，核心原理是 **“塑性变形 + 断裂分离”**。
关键原理：
刀具刃口与工件接触时，刃口对材料产生挤压，使材料发生塑性变形并形成切屑，最终通过切屑与工件的分离实现材料去除。
典型加工方法及原理：
车削加工：工件旋转（主运动），刀具沿轴向或径向移动（进给运动），刀具刃口切除工件外圆、端面、螺纹等，适用于轴类、盘类零件（如电机轴、齿轮坯）。原理是利用工件旋转产生的相对速度，通过刀具的线性进给实现圆柱面、锥面等加工。
铣削加工：刀具旋转（主运动），工件或刀具做进给运动，通过刀具的多刃切削去除材料，可加工平面、沟槽、复杂曲面（如模具型腔）。原理是利用铣刀的高速旋转和工件的进给运动，使多个刀齿交替切削材料，提高加工效率。
钻削加工：钻头旋转（主运动）并轴向进给，通过钻头的切削刃在工件上钻出孔。原理是利用钻头的螺旋槽排屑，同时刃口对材料进行切削和挤压，形成内孔。
镗削加工：镗刀旋转（主运动），工件或镗刀做进给运动，用于加工已有孔的直径扩大、孔系精度调整（如发动机缸体孔）。原理类似车削，但刀具在孔内运动，通过径向进给控制孔径尺寸。
2. 磨削加工技术（高精度表面加工）
磨削加工以 **“磨粒切削”** 为核心原理，利用高速旋转的砂轮（或磨具）上的磨粒对工件表面进行切削、刻划和抛光，属于高精度材料去除方法。
原理：砂轮表面分布着大量坚硬的磨粒（如氧化铝、碳化硅），每个磨粒可视为一个微型刀具。加工时，砂轮高速旋转（线速度通常 30-80m/s），磨粒与工件表面接触，通过挤压使材料产生塑性变形，最终形成切屑（磨屑），同时通过磨粒的滑擦作用降低表面粗糙度。
特点：适合加工高硬度材料（如淬火钢、陶瓷），加工精度可达 IT5-IT7 级，表面粗糙度 Ra 可低至 0.02μm，常用于零件的最终精加工（如轴承滚子、机床导轨）。
二、基于 “材料成形” 的加工技术（少无切削加工）
这类技术通过外力或热能使材料发生塑性变形或流动，直接形成零件的形状和尺寸，无需或极少去除材料，核心原理是 **“材料塑性变形”“液态凝固” 或 “粉末烧结”**。
1. 塑性成形技术（利用材料塑性）
锻造：通过对金属毛坯施加冲击力或压力（如锻锤、压力机），使其在高温（热锻）或常温（冷锻）下产生塑性变形，获得所需形状。原理是利用金属的 “塑性流动” 特性，通过模具约束毛坯的变形方向（如齿轮锻造、曲轴锻造）。
冲压：在压力机上通过模具对板料施加压力，使板料产生分离（如冲孔、落料）或成形（如弯曲、拉深）。原理是利用板料的塑性变形能力，通过模具的凸凹模配合实现形状改变（如汽车覆盖件、机箱外壳）。
挤压：将金属坯料放入挤压筒，通过凸模施加压力，使坯料从模具的出口（凹模）挤出，形成长条形零件（如型材、管材）。原理是利用高压下金属的 “强制流动”，适合加工复杂截面的零件（如铝合金门窗型材）。
2. 铸造技术（利用材料液态凝固）
将熔化的金属液（如铸铁、铸钢、铝合金）倒入模具型腔，待其冷却凝固后获得毛坯或零件。核心原理是 **“液态金属的填充与凝固”**，根据模具类型和浇注方式可分为砂型铸造、压铸、熔模铸造等。
砂型铸造：以砂为模具材料，成本低，适合形状复杂的大件（如机床床身），原理是利用砂型的型腔形状复制金属液的凝固形态。
压铸：将金属液在高压下高速压入金属模具（压铸模），适合薄壁、复杂的有色金属零件（如手机中框），原理是利用高压使金属液快速填充型腔并凝固，提高尺寸精度。
3. 粉末冶金技术（利用粉末烧结）
将金属粉末按比例混合后压制成型，再在高温（低于熔点）下烧结，使粉末颗粒通过扩散粘结成整体零件。原理是 **“粉末颗粒的塑性变形与扩散焊接”**，适合加工高硬度、难切削材料（如硬质合金刀具、轴承保持架），材料利用率可达 90% 以上。
三、基于 “材料连接” 的加工技术（组合成形）
当零件无法通过单一毛坯加工完成时，需通过连接技术将多个零件组合成整体，核心原理是 **“原子间结合”“机械咬合” 或 “熔池凝固”**。
1. 焊接技术
通过加热或加压（或两者并用）使工件接触面熔化或塑性变形，形成原子间结合。
电弧焊：利用电弧产生的高温熔化母材和焊条，凝固后形成焊缝，原理是 “电能转化为热能”（如钢结构焊接）。
激光焊：利用高能量激光束聚焦于焊接区域，使材料瞬间熔化并连接，原理是 “光能转化为热能”，适合精密零件（如电池极耳焊接）。
2. 机械连接技术
螺纹连接：通过螺栓、螺母的螺纹啮合实现可拆卸连接，原理是利用螺纹的 “螺旋副自锁” 特性（如设备的法兰连接）。
铆接：通过铆钉的塑性变形（如镦粗）将被连接件夹紧，原理是 “机械咬合”，适合不可拆卸的薄板连接（如飞机蒙皮）。
四、特种加工技术（非传统加工，针对难加工材料）
对于高硬度、高韧性、复杂形状的零件（如模具型腔、航天零件），传统切削加工难以实现，需依赖特种加工技术，其原理突破了 “机械力切削”，转而利用电、光、声、热等能量。
