淺談機(jī)械工藝技術(shù)與工裝設(shè)計(jì)及應(yīng)用

葉龍玉　黃巖　張鵬亮

摘要：機(jī)械制造行業(yè)的飛速發(fā)展給人們的日常生活帶來了極大便利。但隨著生活水平的不斷提高，人們的物質(zhì)需求也日益增長，對機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展要求也越來越高，而加工過程中難以避免的技術(shù)誤差成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)發(fā)展路上的最大阻力。因此，就應(yīng)針對機(jī)械加工強(qiáng)化機(jī)理與工藝技術(shù)研究進(jìn)展展開分析。所以，本文針對機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)的教學(xué)改革，進(jìn)行了研究與探索。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;工藝技術(shù);工裝設(shè)計(jì);實(shí)際應(yīng)用

材料失效形式主要包括：腐蝕、磨損、斷裂等，其中腐蝕作為材料失效主要形式，約占據(jù)世界生產(chǎn)鋼鐵總產(chǎn)量10%作用，同時腐蝕也是導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)損壞主要因素，約占據(jù)30%。一般在針對金屬材料展開強(qiáng)化處理過程中，可以運(yùn)用合金化、塑性變形、熱處理等方式，將金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)與應(yīng)力情況進(jìn)行更改，以此來實(shí)現(xiàn)增加金屬材料抗變形能力與疲勞失效能力。但不同強(qiáng)化方式其效果之間也會存在差異，因此，就應(yīng)針對機(jī)械加工強(qiáng)化機(jī)理與工藝技術(shù)展開研究。

一、機(jī)械加工工藝的概念

機(jī)械加工與工裝設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)必學(xué)課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，涉及范圍廣，是機(jī)械專業(yè)教學(xué)的基石，有著極重要的地位。機(jī)械加工工藝技術(shù)和工裝技術(shù)的不斷發(fā)展，使得機(jī)械加工技術(shù)也得到了進(jìn)一步的提升。在機(jī)械加工初期，傳統(tǒng)的加工方式需要樣圖的尺寸以及比例，這是必不可少的。但機(jī)械加工工藝與工裝的設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，衍生出了一種新型的加工方式，整個工藝進(jìn)行過程中是不需要圖紙樣圖就能進(jìn)行加工的。

二、加工工藝在機(jī)械制造中的重要作用

加工工藝是產(chǎn)品制造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于人們的物質(zhì)需求逐漸提高，對產(chǎn)品的制造要求也越來越高，為了滿足使用人群的高要求，制造加工工藝的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出復(fù)雜性、煩瑣性等特點(diǎn)。這種發(fā)展情況也對技術(shù)人員提出了更高的要求。有的制造單位為嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)工藝制造的規(guī)范性，還會把制定的工藝規(guī)程制成文件，指導(dǎo)加工過程。技術(shù)人員需將工藝規(guī)程和實(shí)際情況結(jié)合，正確把握施工中的所有環(huán)節(jié)，并根據(jù)具體的使用需求合理調(diào)整施工程序，最后，為了最大程度的貼合現(xiàn)實(shí)的使用場景，還需小幅度調(diào)整產(chǎn)品尺寸、加工位置以及在加工過程中隨時改變下刀位置。

三、機(jī)械加工工藝技術(shù)偏差的產(chǎn)生原因

1.機(jī)床方面

在實(shí)際加工過程中，由于機(jī)床不斷地運(yùn)作，用于傳遞機(jī)械制品的傳動鏈便需要不斷產(chǎn)生摩擦以維持運(yùn)作，導(dǎo)致了一定程度的變形。同時，所選傳動鏈的精確度不夠，難以匹配機(jī)械運(yùn)作，也是誤差產(chǎn)生的重要原因。所以在裝配過程中，技術(shù)人員需要對傳動鏈的相關(guān)條件進(jìn)行仔細(xì)核對，并在后期使用過程中對機(jī)械質(zhì)量進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)，如有問題及時維修或更換，以保證產(chǎn)品精度。

2.定位誤差

進(jìn)行零部件加工過程中，定位誤差通常表現(xiàn)在以下兩個方面：一是在定位副加工時定位不準(zhǔn)出現(xiàn)誤差;二是基準(zhǔn)不重合引起誤差。因此，在加工實(shí)踐中要加大對定位基準(zhǔn)的考慮，應(yīng)盡量選用結(jié)合要素進(jìn)行定位，而在定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致時，將出現(xiàn)誤差。定位副包括夾具定位構(gòu)件和工件定位面兩部分，定位副之間或者兩者配合間隙發(fā)生異常變化時將造成零件位置變動，由此造成加工不準(zhǔn)確。這種誤差通常出現(xiàn)在利用調(diào)整法加工中。針對這一誤差問題，技術(shù)人員要從基準(zhǔn)有效確定角度出發(fā)，確保加工有效性和精確性。

3.實(shí)踐教學(xué)設(shè)備不足

在機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)改革中，教學(xué)改革最重要的是對實(shí)踐教學(xué)的重視，但在實(shí)踐教學(xué)中，還缺乏了實(shí)踐設(shè)備和實(shí)踐場所。隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國對高校教育越來越重視，各個高校的教育教學(xué)設(shè)施也被提上了日程，大大地提升了教學(xué)的整體實(shí)力，但值得注意的是，高校完善設(shè)施設(shè)備的同時，學(xué)生數(shù)量也在猛增，而學(xué)生數(shù)量的猛增和學(xué)校完善設(shè)施設(shè)備的速度是不一致的，學(xué)生數(shù)量的增加遠(yuǎn)比學(xué)校完善設(shè)備設(shè)施的速度更快。因此，在機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)教學(xué)中，實(shí)踐措施美中不足，沒有過多的實(shí)踐場所，這也是影響機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

四、工裝設(shè)計(jì)

1.減少零件加工過程的直接誤差

直接誤差會對零件加工精度產(chǎn)生直接影響，減少這類誤差是提高機(jī)械加工工藝應(yīng)用效果的有效措施。一些直接誤差可通過預(yù)防來減少，例如，進(jìn)行零部件加工中，受到外部應(yīng)力以及熱度的影響，導(dǎo)致軸車發(fā)生變形，不利于零件加工高質(zhì)量進(jìn)行，針對這一問題，可進(jìn)行軸車的對切處理，設(shè)計(jì)走刀反方向是對切方向，可在彈簧作用下避免軸車變形，即是減少直接誤差，對最終加工精度進(jìn)行控制。當(dāng)加工零部件較薄時，應(yīng)在零部件處于自由狀態(tài)下時實(shí)施加固處理，確保機(jī)床加工面和待加工零件的充分結(jié)合，用吸盤處理工件表面，不僅增強(qiáng)它的剛度，還能減少摩擦阻力，創(chuàng)造一個良好的加工條件，是降低直接誤差的重要舉措。

2.不斷更換加工工具

在實(shí)際加工過程中，工具長時間的使用導(dǎo)致的磨損以及破壞，使得工具的靈敏度嚴(yán)重降低，這是加工工藝中的常見問題，這一情況也會增加誤差出現(xiàn)的概率。所以加工人員對于工具的檢查工作很有必要，通過及時更換新的加工工具，可以有效保障工具的精準(zhǔn)度。此外，在正式進(jìn)行加工工作之前，工作人員需要充分了解具體的操作流程、加工工藝的規(guī)范、所有可能使用到的加工器具的使用方法和養(yǎng)護(hù)措施等，避免過程中可能出現(xiàn)的意外事故，以保證加工過程的順利進(jìn)行，從根源上降低誤差的出現(xiàn)。

3.夾緊力

在工裝設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，教師在對零部件的實(shí)際應(yīng)用期間，要求裝備產(chǎn)生的夾緊力是能夠讓制作加工的工件被穩(wěn)固地固定在支架上的。教師在此過程中，還應(yīng)該設(shè)置好相關(guān)的裝備，要讓工件的方向與夾緊的方向保持一致，這樣能夠降低在加工過程中出現(xiàn)變形的情況。除此之外，在實(shí)際工件加工期間，還有可能會受到其他的外在影響或是內(nèi)在影響，比如重力或者是切削力的影響。此時，教師在教學(xué)期間是可以針對上述兩個方向進(jìn)行調(diào)整的，這樣能夠讓其保持水平一直。教師在教學(xué)實(shí)踐過程中，還要嚴(yán)格地控制工件夾緊力的作用點(diǎn)，這樣能夠保障工件在制作中符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.靈活采用誤差分組

隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，機(jī)械加工工藝水平日益提高，呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景，一套相對成熟完善的加工流程正逐步形成，借助現(xiàn)代科技的發(fā)展，技術(shù)人員也能實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品精準(zhǔn)度的保障。但產(chǎn)品在處于兩道工序之間的半成品時期，精準(zhǔn)度不能得到有效保障，易引起誤差的產(chǎn)生。單獨(dú)提高某單一工序的精準(zhǔn)度絕非易事，需要大量的人力和物力，為避免該過程產(chǎn)生的誤差，業(yè)內(nèi)人士提出了誤差分組的方法。第一，以誤差為標(biāo)準(zhǔn)將半成品分為幾個小組;第二，根據(jù)分組情況對產(chǎn)品進(jìn)行分批次加工;第三，根據(jù)產(chǎn)品的具體情況，科學(xué)調(diào)整工件位置，隨時改變加工手段，降低誤差發(fā)生可能性，從而達(dá)到對生產(chǎn)工件質(zhì)量的有效控制，保障工件精準(zhǔn)度和尺寸。

結(jié)束語：

機(jī)械加工工藝的高低是評判國家工業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵性因素，但實(shí)際生產(chǎn)中，存在的技術(shù)誤差導(dǎo)致產(chǎn)品效果大打折扣，此時就需要進(jìn)行機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)的教學(xué)改革，必須采取有效措施，解決教學(xué)中的不足。要求人們對加工工藝提出更高要求，還應(yīng)從誤差分析角度出發(fā)，提出相應(yīng)的加工工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)對策，以便滿足機(jī)械工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜永秋.機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差問題及對策分析[J].時代機(jī)，2019，46（04）：13-14.