零件機加工工藝設計原則分析計

正寅

摘 要：隨著科技發展速度和水平的不斷提高，零件的機械加工越來越多的采用數控的形式，因此零件的加工與數控編程人員有很大關系，如果數控人員的知識和技術水平不高，那么零件加工出來的質量則不能達到零件加工的要求，這樣會在成加加工成本的增加和資源的浪費。為了更好的優化數控程序設計、提高編程的效率、合理使用數控機床，對零件的機械加工工藝進行分析和研究就是很重要的了。本文對零件機械加工中的工藝設計特點進行了分析，對零件機械加工工藝設計原則進行了研究，只有弄清楚了原理才能更好的進行零件加工，提高零件機械加工的效率。

關鍵詞：零件；機械加工；工藝設計原則

第三次科技革命后，世界迎來了高速發展的信息化時代，科技的進步在政治、經濟、社會等方面發揮了越來越重要的作用，也使得國際間的競爭越來越激烈。而零件的機械加工工藝作為是科技技術中包含的一部分，零件機械加工工藝的水平和普及程度已經成為了衡量一個國家綜合國力和工業現代化水平的重要標識之一。零件機械加工工藝作為一種先進的加工技術，在很大程度上促進了我國零件加工工業的發展，促進了我國制造業的發展。

1 關于零件機械加工工藝

1.1 零件機械加工工藝的主要內容

在現代社會中，對零件進行機械加工一般都采用數控的形式進行加工，因此在對零件進行加工時，要先了解相關的加工技術，制定合適的加工方案，對零件數控加工工藝進行深入的研究和分析。

首先，在對零件進行數控機械加工時，要選擇合適的數控機床，在數控機床上進行作業，并確定加工的工序是什么。然后制定合適的零件數控機械加工的加工方案，對待加工的零件的圖紙進行分析，對零件加工內容進行零件并采用合適的加工技術。[1]在零件機械加工中最重要的是要對零件加工的工藝進行設計，這關系到零件的質量，我們要清楚零件加工程序步驟，對基準的選取、加工工具的選擇、夾具的選擇和安裝及加工策略和工藝參數進行確定，以此來制定最合適的加工工藝。另外我們要對零件機械加工的數控編程的程序進行編制和檢驗，控制編程誤差，提高編程質量和效率。

1.2 零件機械加工工藝的特點

零件機械加工一般采用數控的形式進行，因此不可避免的帶有數控加工的特點，同時也有自身的特點。

（1）零件數控機械加工要求加工工藝的內容要詳細并且具體。對零件進行數控機械加工時，會預先制定數控加工方案，然后在數控機床上進行操作，包括加工的程序、選擇的刀具、加工方法和相應的加工參數等，這些要求對零件的進行機械加工時必須有具體而且詳細的方案，對方案進行分析，最后形成零件的加工程序。

（2）零件機械數控加工工藝要求更加嚴密而精確。對零件機械加工工藝采用數控加工的模式，這使得零件加工的精密度更高，質量更好，加工過程中不需要太多的人，節省了人力，但是從另一方面來說，人為干預的減少，使得零件在加工過程中如果出現了問題也不能進行人為的調節，所以零件機械數控加工工藝在程度上的設定要更加嚴密而精確，不能出現一點小誤差，因為誤差的存在很可能會導致加工工藝達不到標準而使零件廢棄，甚至造成機械事故。[2]

（3）在對零件進行機械數控加工時，要對零件圖形進行數學計算，對編程尺寸的設定值進行數學計算。因為對零件進行機械加工采用的是數控的模式，因此在加工之前先要進行編程設計，對零件的尺寸進行幾何模式，對零件加工的尺寸進行數學計算，所以在編程時要從各方面綜合考慮來對零件進行較為優化的設計。

2 零件機械加工工藝設計原則分析

2.1 定位基準選擇的原則

定位基準指的是在對零件進行機械加工時，零件對機床和刀具的相對位置的表面，而零件在進行最初的加工時使用的是最原始的沒有經過加工的表面，這是粗基準，如果在進行原始加工后使用的是已經經過加工的定位基準，這就是精基準。那么在進行零件機械加工時，應該選擇什么樣的表面作為定位基準，這在進行零件加工工藝時就必須要慎重考慮了。[3]選擇什么樣的定位基準，將會影響到零件加工的質量和機床夾具結構的復雜程度。那么選擇粗基準和精基準都有哪些原則呢？

2.1.1 對粗基準進行選擇遵循的原則

選擇粗基準對零件進行加工時，要保證材料要充足，加工表面有充足的余量，而且零件不加工的那面的加工表面的尺寸和位置要符合加工圖紙的要求。如果選擇粗基準，那么就要保證零件表面要方便定位、便于裝夾和加工，并且所選的夾具要盡可能簡單。選擇粗基準時，一定要確定加工面和不加工面，要有精確的位置選擇，一般以不加工面為粗基準。選擇粗基準時一般都是為了滿足重要的表面進行粗加工后余量小而均勻，對未加工面進行選擇時要使粗基準的位置誤差能夠在未加工面得到平均分布，并且粗基準面盡可能要平整和完整，不要有缺口，這樣有利于對位置進行設定。

2.1.2 選擇精基準時遵循的原則

選擇精基準時，首先要觀察精基準面是否方便定位和裝夾加工，并且如果選定某一面為精基準，對其他面進行選定時可以統一使用選定面的定位方式以提高加工效率，所以在對該精準面定位時要慎重考慮。精基準采用精準重合原則，即使用統一的定位原則來對其他面進行定位精加工。

2.2 零件表面加工方法選擇的原則

對不同的零件表面和不同的零件加工要求及零件結構特點、材料性質等，要選擇相適應的加工方法來進行零件表面的加工。對零件加工方法進行確定時，一般是先確定零件最后的加工方法，然后由后向前，推導確定前面有關工序的加工方法。

（1）經濟適用性原則。在對零件進行加工時，首先對加工方法的加工經濟性進行分析，也就是對設備、工藝、技術工人、加工時間進行選擇分析，即確定加工適用性，確定加工的精確度范圍，精確度范圍要與零件表面加工的精確度要求和表面粗糙度要求相適應，以此來保證加工出來的零件符合要求。

（2）生產類型相適應原則。對不同的生產類型要選擇不同的加工方法，進行大批量生產時，往往采用高效率的機床設備和先進的加工方法，而對于小批量生產的零件，一般采用普通機床的生產方式和常規的加工方法。[4]

（3）對零件進行機械加工所選擇的加工方法要與加工表面的形狀精確度和表面位置精確度相匹配，與零件材料相適應，與現有的設備條件和工人技術水平相適應。應該具體問題具體分析，根據加工要求和現有資源進行加工，不要盲目匹配，造成加工失敗。

2.3 零件加工工藝順序選擇的原則

2.3.1 加工順序的種類

零件機械加工工藝根據加工性質和作用的不同，分為不同的加工階段。一般有粗加工階段、半精加工階段和精加工階段。在粗加工階段，主要是對加工零件表面上的余料進行切削，完成在基本的零件加工。在半精加工階段，主要是對粗加工完的零件表面進行次要表面的加工。在精加工階段是對零件進行精確的加工以達到零件加工的要求。對某些要求較高的零件加工，還要經過更加精細的加工階段。

2.3.2 零件加工工序的組合原則

在對零件進行初步分析，選擇合適的加工順序后，要按照零件的結構特點、生產類型、技術要求、設備選擇等具體的生產條件進行進一步的加工順序的確定，制定合理的加工工藝。

工序分散性原則。對零件進行機械加工工藝要遵循工序分散性的原則，被加工的零件往往需要經過多道工序，加工工藝的過程較漫長，每個工序需要進行的加工內容卻比較簡單。在工序分散性原則的基礎上，選用合理的工藝設備，能夠減少加工時間，也便于產品的更換。[5]工序集中原則。零件各個表面的加工集中在少數幾道工序中完成，每個工序的步驟較多，這樣屬于工序集中原則。用這樣的方式進行零件加工便于采用搞笑的專用設備，提高加工的效率和生產率。工序集中原則大大簡化了生產計劃和生產組織，減少了零件加工需要的工人數量，提高了加工效率。但是加大了對設備的調整和維護的難度，增加了生產準備工作的工作量，加大了新產品的更換難度。

在實際生產中，常常在進行小批量的零件加工時采用工序集中的原則，在進行大批量的零件加工時既可以采用工序分散的原則進行流水線式的生產模式，又可以采用工序集中的原則集中進行零件加工。

參考文獻：

[1]姚美麗.機械加工工藝編制的要點分析及其改進措施[J].汽車工藝與材料. 2010（05）：112-113.

[2]王堅，侯春林.機械加工工藝的節能問題[J].應用能源技術.2005（03）：78-79.

[3]趙麗，孫雪梅，王慶遠.試述機械加工工藝規程[J].農機化研究.2002（02）：33-34.