機械加工工藝探析

熊建竹，王水根，唐浪，靳川東

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院，四川 成都 610051）

機械加工工藝探析

熊建竹，王水根，唐浪，靳川東

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院，四川 成都 610051）

機械加工工藝是保障機械設(shè)備工作效率的關(guān)鍵，直接影響產(chǎn)品生產(chǎn)。機械產(chǎn)品加工工藝復(fù)雜，工藝流程眾多，在進行機械加工工藝設(shè)計時，要遵循科學(xué)的方法和規(guī)則。以液壓設(shè)備制造設(shè)計為背景，討論了機械加工工藝的重要環(huán)節(jié)和應(yīng)注意的因素，以期促進我國機械制造加工行業(yè)的發(fā)展。

機械；加工工藝；液壓設(shè)備

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對機械設(shè)備的需求在不斷增加，機械設(shè)備的制造水平直接影響著許多行業(yè)的生存和發(fā)展，因此需要不斷的創(chuàng)新和改進機械加工工藝，來滿足需求。機械設(shè)備由不同的零部件所組成，需要用科學(xué)的方法和規(guī)則，規(guī)范機械加工的各個流程，提高機械加工的水平，從而促進我國機械加工行業(yè)的發(fā)展。

1 機械產(chǎn)品加工工藝步驟

機械加工制造工藝是指機械產(chǎn)品進行生產(chǎn)時的加工過程，以及其中所包含的加工方法，在實際加工中，機械加工制造工藝是制約產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。機械產(chǎn)品設(shè)計制造主要有以下幾個步驟組成。

1.1 產(chǎn)品的設(shè)計階段

產(chǎn)品的設(shè)計階段是進行機械產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，其主要是指根據(jù)產(chǎn)品的用途，采用先進的技術(shù)和較小的經(jīng)歷代價進行產(chǎn)品的設(shè)計。根據(jù)設(shè)計形式的不同可以將機械設(shè)計分為創(chuàng)新設(shè)計、改進設(shè)計和變形設(shè)計等形式。其中創(chuàng)新設(shè)計是指根據(jù)實際需求進行全新的設(shè)計，從而滿足客戶的需要。改進設(shè)計則是在已有的產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行改進，使其具有客戶所需要的功能。變形設(shè)計的含義是根據(jù)已有產(chǎn)品進行尺寸以及結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，從而使之成為一系列的產(chǎn)品。

1.2 工藝的設(shè)計階段

工藝的設(shè)計階段的內(nèi)容主要內(nèi)容是根據(jù)所要生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計工藝流程，其需要使生產(chǎn)的產(chǎn)品既具有客戶需要的功能又有比較高的質(zhì)量，在工藝設(shè)計階段需要進行工藝分析、審核以及擬加工等過程。

1.3 零件的加工階段

零件加工是指對坯料使用機械進行加工，生產(chǎn)出合格的零件的過程，在生產(chǎn)過程中，通常不采用精密鑄造和精密鍛造的加工方法。

2 機械加工工藝的主要流程

2.1 機械加工工藝的主要流程

機械產(chǎn)品的設(shè)計制造主要分為產(chǎn)品的設(shè)計、工藝的設(shè)計以及零件的加工三個主要步驟，而具體到機械的加工工藝則主要由兩部分組成。第一部分的工作是進行前期的生產(chǎn)，第二部分則是對產(chǎn)品進行后期的加工處理。整個加工工藝過程其實是將原材料或者半成品經(jīng)過加工處理使其成為人們需要的產(chǎn)品的過程，這是一個復(fù)雜的流程，整個流程不僅包括制作以及加工的過程，還包括加工的準備工作以及后期的處理，諸如材料的準備、運輸以及后期對產(chǎn)品的熱處理和再加工等過程。機械加工流程復(fù)雜，包括了很多環(huán)節(jié)，并且由于同一零件可以用于不同用途，其標準也有所差別，還要求企業(yè)通過使用不同的生產(chǎn)工序來滿足產(chǎn)品的要求，因此更需要生產(chǎn)企業(yè)通過科學(xué)的管理提高材料加工工藝流程的規(guī)范性，從而提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科學(xué)的進步，目前大部分的企業(yè)都采用先進系統(tǒng)的管理方式，從而對生產(chǎn)組織以及生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)的管理和控制都得到了加強。

2.2 機械加工工藝的路線制定

機械加工工藝路線的制定，是做好機械加工工作的保障，在機械加工工作開始之前確定好加工工藝的路線。在制定機械加工工藝路線時，需要考慮的因素包括進行每一個工序所需要的材料、工具以及加工過程的各種參數(shù)。首先，在制定機械加工工藝流程時應(yīng)該分清主次、邏輯清晰，優(yōu)先加工基準面，并且對加工過程進行細化，并按邏輯要求劃分，例如在加工過程中要優(yōu)先加工平面，然后再對工孔進行加工。其次，在進行機械加工時要合理分工，按照加工的過程進行設(shè)備的選擇，保證設(shè)備的使用合理并且匹配，如機械加工在進行粗加工和精細加工時，要分開操作并合理選擇設(shè)備。

3 機械產(chǎn)品加工工藝探析

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，機械產(chǎn)品工藝得到了較大程度的發(fā)展，下面以液壓設(shè)備加工制造為背景，淺談設(shè)備加工制造工藝的一些看法。液壓技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到了較好地應(yīng)用，在工程機械、冶金機械、塑料機械等行業(yè)中大量應(yīng)用。液壓傳動技術(shù)得到了較廣泛的應(yīng)用。液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計是機械制造工藝的重要組成部分。

3.1 液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計制造有關(guān)卞要步驟

首先，明確液壓傳動系統(tǒng)的工作目的，明確的工作目的是進行設(shè)計的基礎(chǔ)。其次，要擬定液壓傳動系統(tǒng)圖，根據(jù)系統(tǒng)圖分析工件的運動形式，從而得出零件應(yīng)具備的條件，從而科學(xué)合理的進行液壓執(zhí)行零件的選擇，并對工件各部位的性能和動作進行充分分析，找出各種基本回路，從而選擇更加科學(xué)合理的方案，并通過安全的措施進行卸荷，保證自動化工作循環(huán)可以順利實現(xiàn)。經(jīng)過研究確定了液壓傳動方法后，需要根據(jù)國家標準的有關(guān)規(guī)定以及其運行的原理進行正式的原理圖的繪制。

3.2 液壓傳動系統(tǒng)中所需零件

液壓系統(tǒng)所需要的零件主要包括動力、執(zhí)行、控制等方面零部件。液壓動力零件的功能是產(chǎn)生動力，其主要的組成部分是液壓泵，液壓泵的工作原理是液體體積變化。液壓泵還有葉片狀、柱塞泵等形式，要根據(jù)系統(tǒng)所消耗的能量、效率、噪音等選擇液壓泵。執(zhí)行液壓零件的作用是將液壓能變成機械能，液壓執(zhí)行零件主要包括液壓缸、液壓馬達等。

液壓控制零件的功能是根據(jù)工作的不同需求對液體流動的方向、壓力、流量大小等條件進行控制，從而使系統(tǒng)按照工作的需求運行。液壓控制零器件比較靈活，可以滿足不同活動的需要。此外，液壓控制系統(tǒng)需要液壓控制的輔助零件進行支持，這些輔助零件包括管路、油箱、蓄能器、密封裝置等，它們能夠輔助液壓控制系統(tǒng)的工作。對這幾個期間進行連接，可以形成液壓回路，從而實現(xiàn)相應(yīng)的控制回路。在控制回路設(shè)計時，要根據(jù)不同的控制目標來進行相應(yīng)的設(shè)計。

3.3 計算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和選擇液壓零件

通過計算確定液壓缸的主要參數(shù)，根據(jù)所需要的流量選擇液壓泵，油管的選用要根據(jù)計算確定。

3.4 設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)應(yīng)注意事項

進行液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計時需要注意以下內(nèi)容。在進行液壓傳動系統(tǒng)回路的設(shè)計時，需要注意避免回路之間形成相互的干擾，需要注意工作循環(huán)的正常進行。需要對系統(tǒng)的工作效率進行計算，并且進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，以免出現(xiàn)系統(tǒng)過熱問題。如果出現(xiàn)了功率過小的問題，則需要使用節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，反之，如果出現(xiàn)了功率比較大的現(xiàn)象時，則需要選用合適的容積調(diào)速系統(tǒng)；在一些耗油率比較大的系統(tǒng)中，可以通過使用蓄能器和壓力補償變量泵等進行設(shè)計高效回路。對于一些互鎖裝置和安全措施，需要及時的對壓力進行調(diào)整，可以通過系統(tǒng)壓力控制閥—溢流閥來進行調(diào)整，調(diào)整時需要從壓力為零時開始調(diào)整，通過不斷的提高壓力，使壓力達到執(zhí)行零件所需壓力，然后繼續(xù)調(diào)整壓力，使壓力大于執(zhí)行零件所需要壓力的10%～25%。

快速流動液壓泵壓力閥進行調(diào)整時，通常設(shè)置壓力大于所需壓力范圍10%～20%。使用卸荷壓力控制油路和潤滑油路時，通常設(shè)置壓力在0.3～0.6MPa之間。此外，液壓傳動系統(tǒng)在工作時應(yīng)把環(huán)境溫度控制在低于30℃的條件內(nèi)，工作場所不能有煙火、風(fēng)沙、灰塵，一些空洞需要加設(shè)防塵蓋和通氣孔；要經(jīng)常對冷卻水管進行檢查，避免出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，液壓油中不能混雜雜質(zhì)和水分；需要定期對液壓油進行檢查，油體粘度值不能過大；液壓傳動系統(tǒng)工作壓力不可隨意調(diào)整，液壓油的壓力不一定越高越高，一些液壓油工作壓力比較大時，會浪費能源，增加了設(shè)備的風(fēng)險，增加了設(shè)備的故障率，會對產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響。在進行液壓系統(tǒng)零部件安裝時，拆卸、安裝不可對液壓工件進行捶打，防止內(nèi)部零器件損壞，保證控制件的工作質(zhì)量。在對控制件、液壓油管路安裝時，要對零器件進行認真清洗，防止異物落入液壓油中，影響設(shè)備工作效率。

3.5 重視機電一體化發(fā)展

機電一體化設(shè)計是機械加工制造發(fā)展的趨勢，隨著智能技術(shù)、自動化技術(shù)同制造加工技術(shù)的融合，機械產(chǎn)品智能化、自動化水平越來越高。在進行產(chǎn)品設(shè)計時，應(yīng)意識到機械設(shè)備機電一體化對生產(chǎn)發(fā)展的巨大促進作用。機電一體化機械能夠?qū)庸み^程中的信息進行捕捉、識別，并對采集的信息進行分析，采取相應(yīng)的動作，機械設(shè)備呈現(xiàn)出較高水平的靈活性和智能性。液壓設(shè)備的設(shè)計人員應(yīng)意識到石油機械設(shè)備一體化的重要性，重視推進機電一體化設(shè)備在機械加工行業(yè)的應(yīng)用。

4 結(jié)語

機械加工工藝對于保障機械加工的效率具有重要的意義，影響著機械加工產(chǎn)品的水平和生產(chǎn)的成本，因此機械加工工作要在科學(xué)的方法和規(guī)則的指導(dǎo)下進行，并且需要緊隨科技發(fā)展的潮流對機械加工工藝進行創(chuàng)新，從而提高機械加工水平，促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展。

[1]陳京平. 面向機械加工工藝規(guī)劃的綠色制造技術(shù)研究[D].南昌大學(xué),2010.

[2]李聰波,李鵬宇,劉飛,崔龍國,稅虹. 面向高效低碳的機械加工工藝路線多目標優(yōu)化模型[J]. 機械工程學(xué)報，2014,17:133～141.

TH16

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1671-0711（2017）04（下）-0081-02