機(jī)械零件設(shè)計(jì)及加工工藝研究

賈繼昌

吉林省機(jī)械裝備制造有限責(zé)任公司產(chǎn)品研究所

機(jī)械零件設(shè)計(jì)及加工工藝研究

賈繼昌

吉林省機(jī)械裝備制造有限責(zé)任公司產(chǎn)品研究所

機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與加工質(zhì)量對(duì)最終的機(jī)械質(zhì)量十分重要，因此，在進(jìn)行機(jī)械零件加工工作時(shí)，需要專業(yè)的制造能力。我國大部分機(jī)械零件加工多采用數(shù)控加工形式，對(duì)數(shù)控機(jī)床、數(shù)控編程設(shè)計(jì)、工作效率都有很大要求。為了滿足機(jī)械零件的質(zhì)量與速度需求，必須加大對(duì)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)要求與加工工藝要求。本文通過對(duì)設(shè)計(jì)加工工藝內(nèi)容進(jìn)行整理，對(duì)機(jī)械零件加工原則進(jìn)行分析，進(jìn)而促進(jìn)我國機(jī)械零件行業(yè)的發(fā)展。

機(jī)械零件；設(shè)計(jì)加工；加工工藝；內(nèi)容及原則

科技的進(jìn)步帶動(dòng)著許多領(lǐng)域的工作方式產(chǎn)生了改變，在機(jī)械零件加工領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式改變?yōu)閿?shù)控生產(chǎn)模式［1］。科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步推動(dòng)了機(jī)械零件行業(yè)的快速發(fā)展，在機(jī)械零件數(shù)控技術(shù)中，加工工藝內(nèi)容與水平是衡量機(jī)械零件質(zhì)量的重要指標(biāo)。

一、機(jī)械零件設(shè)計(jì)加工工藝的具體內(nèi)容及特點(diǎn)

1.機(jī)械零件加工工藝的內(nèi)容

現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)械零件加工工作都選擇數(shù)控生產(chǎn)方式進(jìn)行加工運(yùn)作，在進(jìn)行機(jī)械零件加工前，必須對(duì)加工工藝進(jìn)行仔細(xì)的了解，再根據(jù)加工零件資料制定合理的加工方案，才能夠確保機(jī)械零件的質(zhì)量合格。在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工前，確定加工工藝內(nèi)容主要有以下三步驟。第一，當(dāng)準(zhǔn)備對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇適合機(jī)械零件的數(shù)控機(jī)床［2］。只有選擇出恰當(dāng)?shù)臄?shù)控機(jī)床，才能加工出合格質(zhì)量的機(jī)械零件。選擇好數(shù)控機(jī)床后，再確定具體的加工工序。不同種類的機(jī)械零件所經(jīng)歷的加工工序均有所不同，機(jī)械零件加工工作人員必須根據(jù)所加工的機(jī)械零件特點(diǎn)進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，再進(jìn)行加工。第二，在根據(jù)機(jī)械零件的特點(diǎn)制定好機(jī)械零件的加工方案后，再開始對(duì)所需加工的機(jī)械零件圖紙進(jìn)行具體分析，研究出最適合該零件的加工技術(shù)。選擇恰當(dāng)?shù)募庸ぜ夹g(shù)是整個(gè)加工工作的基礎(chǔ)。第三，對(duì)機(jī)械零件的加工工藝設(shè)計(jì)，這一步驟是機(jī)械零件加工的核心步驟。對(duì)機(jī)械零件的加工工藝的設(shè)計(jì)關(guān)系到零件的質(zhì)量好壞。因此，在進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)，需要清楚的對(duì)加工程序、基準(zhǔn)選擇、工具選擇以及夾具和安裝步驟的確定都十分重要，只有將這些東西整理清楚，才能制定出最適合機(jī)械零件的加工工藝，進(jìn)而保證機(jī)械零件質(zhì)量。

2.機(jī)械零件加工工藝的特點(diǎn)

由于機(jī)械零件加工會(huì)采用數(shù)控加工方式，因此，在機(jī)械零件加工工藝中處處體現(xiàn)著具有數(shù)控特點(diǎn)，在數(shù)控特點(diǎn)中又融合進(jìn)機(jī)械零件加工自身所有的特點(diǎn)。主要的特點(diǎn)有三個(gè)。第一，機(jī)械零件加工工藝具有詳細(xì)性。在進(jìn)行機(jī)械零件加工前，需要做好充足的準(zhǔn)備才能開始進(jìn)行加工。為了保證機(jī)械零件的質(zhì)量，在加工前需要制定完善的數(shù)控機(jī)床加工方案，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)控機(jī)床。在加工過程中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)加工程序、刀具、方法及參數(shù)等多方面內(nèi)容進(jìn)行確定。在機(jī)械零件加工過程中，只有將這些資料都準(zhǔn)備齊全，才能開始對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工。這樣才能減少機(jī)械零件加工企業(yè)的損耗，確保機(jī)械零件的加工質(zhì)量。第二，機(jī)械零件加工工藝的嚴(yán)密性。采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械零件加工，能夠提升機(jī)械零件的精密度，確保機(jī)械零件的質(zhì)量［3］。并且在加工過程中，可以降低工人的工作量，提升工人的工作效率。由于采用數(shù)控機(jī)床加工，有可能在加工過程中發(fā)生問題而無法停止加工。因此，在進(jìn)行機(jī)械零件加工前，必須確保在加工工藝程序設(shè)置上的嚴(yán)密與準(zhǔn)確性。一點(diǎn)小的設(shè)置誤差，都有可能造成機(jī)械零件報(bào)廢，對(duì)機(jī)械零件的質(zhì)量造成影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蓹C(jī)械事故，對(duì)工作人員的生命造成威脅。第三，機(jī)械零件加工工藝需要進(jìn)行合理的數(shù)學(xué)計(jì)算。采用數(shù)控機(jī)床方式進(jìn)行加工，需要進(jìn)行數(shù)控編程。而在數(shù)控編程工作中，對(duì)機(jī)械零件的長、寬、高等尺寸都需要進(jìn)行設(shè)置。因此，在進(jìn)行機(jī)械零件數(shù)控編程前，需要先利用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)零件各個(gè)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行優(yōu)化。

二、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的原則

1.機(jī)械零件設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)原則

在機(jī)械零件進(jìn)行加工時(shí)，需要設(shè)置機(jī)床與刀具的相對(duì)位置參數(shù)。在加工最初階段，機(jī)械零件處于粗基準(zhǔn)階段，為了保證機(jī)械零件加工質(zhì)量，需要對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行精準(zhǔn)定位［4］。在進(jìn)行機(jī)械零件加工過程中，需要根據(jù)零件自身特點(diǎn)來制定相應(yīng)的定位基準(zhǔn)。倘若不能選擇恰當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，對(duì)于最終生產(chǎn)出來的機(jī)械零件質(zhì)量有很大影響。在對(duì)機(jī)械零件加工位置進(jìn)行定位時(shí)，有兩個(gè)原則：第一，是對(duì)機(jī)械零件加工粗基準(zhǔn)的原則。在選擇粗基準(zhǔn)定位時(shí)，首先需要確保機(jī)械零件加工的原材料充足，在加工表面需要預(yù)留出足夠的余量。在選擇夾具時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇簡單的夾具。第二，對(duì)機(jī)械零件加工精基準(zhǔn)定位的原則。當(dāng)加工定位選擇為精基準(zhǔn)定位時(shí)，為了方便定位，需要觀察精基準(zhǔn)面的選擇恰當(dāng)性。在機(jī)械零件加工時(shí)，需要慎重對(duì)精基準(zhǔn)定位進(jìn)行選擇，以此來提升機(jī)械零件加工效率。

2.機(jī)械零件加工設(shè)計(jì)方法的選擇原則

在進(jìn)行機(jī)械零件加工設(shè)計(jì)方法的選擇時(shí)，需要遵循兩種選擇原則。其一是需要符合經(jīng)濟(jì)適用性原則。如果設(shè)計(jì)的加工方法對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)擔(dān)，如材料價(jià)格過大，設(shè)備需求過大等對(duì)企業(yè)自身的利益會(huì)產(chǎn)生影響，則不利于企業(yè)的發(fā)展。因此在選擇時(shí)，需要根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)自身的情況進(jìn)行適當(dāng)性選擇。第二，應(yīng)當(dāng)遵循設(shè)計(jì)方法與實(shí)際零件匹配原則。在對(duì)機(jī)械零件的加工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)零件自身的形態(tài)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)與機(jī)械零件的材料、工廠的設(shè)備、工人的水平等要求綜合考慮來進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則容易造成機(jī)械零件的加工失敗狀況，對(duì)企業(yè)造成損失。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械零件的加工工藝具有自身的特點(diǎn)與需求，在進(jìn)行機(jī)械零件的設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循相應(yīng)的原則。否則，不僅會(huì)造成機(jī)械零件的加工失敗，影響機(jī)械零件質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至有可能會(huì)發(fā)生機(jī)械事故，對(duì)企業(yè)造成損失。

［1］王東輝.連桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計(jì)［J］.科技展望，2014，23（17）∶22.

［2］計(jì)正寅.零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)原則分析［J］.工業(yè)設(shè)計(jì)，2015，08（10）∶117-121.

［3］劉丹青.典型軸套類零件設(shè)計(jì)及加工工藝分析［J］.赤子（上中旬），2015，24（45）∶341-342.

［4］王逸.淺析機(jī)械零件設(shè)計(jì)及加工工藝性［J］.科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016，10（22）∶70.

賈繼昌（1977-），男，吉林遼源人，本科，研究方向：機(jī)械制造工藝及采煤機(jī)設(shè)計(jì)。