機械傳動零件機械加工工藝設計原則

祝 勇

（馬鞍山福永智能科技有限公司，安徽馬鞍山 243000）

機械傳動零件機械加工工藝設計原則

祝 勇

（馬鞍山福永智能科技有限公司，安徽馬鞍山 243000）

機械傳動零件的機械加工普遍選用數控加工方法，零件加工的優劣跟數據編程人員所掌握的專業知識及技術水平密切相關。只有數控人員充分了解機械傳動零件的結構特點及精度要求，掌握基本的專業知識，具備一定技術水平，才能保證機械傳動零件的加工質量，才能有效避免零件機械加工中的資源浪費并減少廢品率，節省加工成本。分析機械加工工藝設計特點和設計原則。

機械傳動零件；機械加工；工藝設計原則

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.25

0 引言

隨著我國科學技術快速發展，先進的零件機械加工工藝不僅對零件加工工業的發展起著積極的促進作用，而且也極大地影響著我國機械制造業的各個領域。只有結合實際工作需求，嚴格按照機械加工工藝設計原則，掌控設計要點，才能真正提升加工精度和加工效率，進而保障零件加工質量。

1 機械傳動零件機械加工工藝

1.1 零件機械加工工藝的主要內容

目前，機械零件的加工大多選用數控的形式進行。因此，在進行零件加工時，應預先了解與機械加工相關的技術，然后制定科學合理的加工方案，最后進一步深入研究零件數控加工工藝。在零部件進行機械加工之前，應合理選擇與之想匹配的數控機床，然后再在數控機床上進行操作，進而確定加工工序。其次，應根據零件的加工工藝以及零件圖紙的技術要求制定合理的加工方案，兩者結合最終確定相匹配的加工技術進行作業[1]。零件加工的工藝設計在零件機械加工中至關重要，它將直接影響到零部件完成后的成品質量。因此，在對每個零部件進行機械加工之前，應預先掌握零部件加工過程的詳細程序步驟。此外，在完成零部件的數控編程后，要對編譯好的程序進行詳細測驗，以便有效控制編程的誤差，提高零部件的成品合格率。

1.2 機械傳動零件機械加工工藝的基本特征

（1）加工工藝內容細致詳盡。目前機械傳動零件的加工主要是采用數控加工機械，在零件加工之前應根據零件的作用和要求，預先制定合理的數控加工方案，再進行數控機床的操作，主要包括加工程序、加工方法、加工參數及選用相應的刀具等。在明確詳細加工方案以后，最后再編譯加工程序并輸入數控機床內。

（2）加工工藝程序的設定嚴密而精確。現階段，我國的零件機械加工企業大多采用數控加工的模式，不僅極大地提高了零件的加工精度和工藝質量，而且還減低了勞動強度。但這一模式存在一定的缺陷，由于在機械加工過程中減少了人工干涉，在零件加工過程中一旦出現各種各樣的問題，工人無法及時進行調整處理，所以這就要求零件在進行數控加工中，應設定更加嚴密而精確的加工工藝，以降低因誤差因素而增加的產品報廢率及產生機械事故的概率[2]。

（3）設計數學計算。在對機械零件進行數控加工時，要求以數學形式計算零件圖紙和編程尺寸的設定值。當前，零件進行機械加工時通常采用的是數控模式，要求加工前，先進行編程設計，將零件尺寸轉為幾何模式，再對零件加工的尺寸進行數學計算。

2 機械傳動零件機械加工工藝設計原則分析

2.1 定位基準選擇原則

定位基準的定義是指在零件進行加工時，用以確定工件在機床上或是夾具中正確采用的基準，在加工毛坯件的過程中使用的是最原始的未經加工的表面，被稱作粗基準。零件在完成原始加工后再進行加工的話使用的是已經經過加工的定位基準，即精基準。所以選擇什么樣的表面作為定位基準對零件加工起著重要作用，它與零件加工的質量及夾具結構的選擇密切相關。所以在進行零件機械加工中粗基準和精基準的選擇應嚴格遵循一定選取原則。

（1）粗基準的選取原則。選擇粗基準進行零件機械加工的話，主要是基于以下兩個方面：首先是加工表面必要存有充足的余量；其次不加工那一面的表面尺寸和位置也必須要符合圖樣要求。如果選用粗基準的話，應確保零件表面更便于實施定位、裝夾及加工的操作，且所使用的夾具結構更為簡易；同時，還要確定加工面和非加工面是否有精確的位置選擇，通常情況下我們定義不加工面為粗基準。通常粗基準的選取條件主要是為滿足重要表面加工后的余量小且均勻，如果要求未加工面的多個加工表面的加工余量小而分布均勻，那么應選擇能使未加工面所使所選的粗精準的位置誤差可以均勻分布到未加工表面的粗基準。粗基準面需盡可能的保證平整，如此可為精準定位提供保障。

（2）精基準的選擇原則。首先考慮定位、裝夾以及加工等操作是否便捷，如果零件通過其中一組精基準定位驗證了可以使其余多數面加工相對比較方便，那么應將這些表面在加工工序中統一采用這組基準進行定位。遵循基準重合原則，表面最后進行精加工時，應同時保證其位置精度，當使用基準統一原則后，通過定位仍無法對位置精度的其他面進行精加工時，則必須采用基準重合原則。遵循自為基準原則，對于一些要求加工余量小且均勻的精加工工序，可選擇加工表面本身作為定位基準[3]。

2.2 機械傳動零件表面加工方法選擇的原則

不同的零件表面，對零件的加工要求各不相同，其結構特點和材質也不相同，要求在進行零件表面加工時必須充分了解，以制定出合適的加工方法。確定加工方法時，需要先明確零件最后的加工方法，再采取由后向前步步推導的形式明確前面工序的加工方法[4]。

（1）經濟性原則。首先在零件加工時，對設備條件、時間要求、技術水平等進行分析，確定加工的適用性；其次明確加工精確度的合理范圍，為確保加工后的零件更加符合要求，必須保證零件表面加工的精確度、粗糙度與精確度范圍相符合。

（2）適應性原則。加工方法要根據不同的生產類型而進行適當的選擇，對小批量生產的零件，采用普通機床和常規的加工方法即可。反之，則采用先進高效的機床設備和加工方法應用于大批量生產，提高效率。

（3）匹配性原則。要求零件加工方法和加工要求要結合實際情況，嚴格執行，避免盲目匹配，同時還應充分利用現有資源。堅持加工方法與加工表面的形狀（位置）精確度、設備條件、材料性質及人員技術水平相匹配的原則。

2.3 機械傳動零件加工工藝順序選擇的原則

2.3.1 加工順序的種類

粗加工、半精加工、精加工是3個不同的零件加工工藝階段，主要是根據零件加工的性質和作用進行劃分的。其中粗加工階段是切削加工零件表面的余料；半精加工階段是在粗加工的基礎上，再次對零件表面進行加工；而精加工階段是為了更好滿足零件加工要求而進行的精確性加工。在實際加工過程中，還會涉及精細加工階段，主要是應用于一些要求較高的零件。

2.3.2 零件加工工序的組合原則

（1）工序分散原則。采用工序分散原則，可以合理選擇工藝設備、縮短工藝時間，更有利于對產品的更換。通常被加工的零件需經多道工序，且加工工藝時間過長，但各個工序的加工內容又過于簡單，而采取工序分散原則可以更好的解決這一問題。

（2）工序集中原則。可理解為將零件所有表面的加工集中到少數幾道工序中完成，增加每個工序的步驟。此種方式用于零件加工中并通過高效的專用設備，能有效提高加工效率和加工零件的生產率，簡化生產程序，節約勞動力。其不足在于對設備的調整維護和產品更換的難度加大了，而且生產準備工作的實際工作量也有所增加。

在實際生產過程中，小批量零件加工通常選擇工序集中原則，大批量零件加工既可選擇工序集中原則利用高生產率的專用設備進行零件加工，又可以選擇工序分散原則進行流水線式的生產[5]。

3 總結

機械傳動零件的機械加工，必須結合實際需求，嚴格按照機械加工工藝設計原則操作，掌控設計要點，才能促使加工精度和加工效率得到提升，保證機械傳動零件加工質量。

［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（5）：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（3）：78-79.

［3］朱煥池.機械制造工藝學［M］.北京：機械工業出版社，2002.

［4］計正寅.零件機械加工工藝設計原則分析［J］.工業設計與實踐，2015（8）：117，121.

［5］程貞虎.模具零件在加工中心加工工序中的常規工藝安排［J］.模具制造，2014，14（4）：61-63.

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〔編輯 利 文〕