零件机加工工艺设计原则分析计

正寅

摘 要：随着科技发展速度和水平的不断提高，零件的机械加工越来越多的采用数控的形式，因此零件的加工与数控编程人员有很大关系，如果数控人员的知识和技术水平不高，那么零件加工出来的质量则不能达到零件加工的要求，这样会在成加加工成本的增加和资源的浪费。为了更好的优化数控程序设计、提高编程的效率、合理使用数控机床，对零件的机械加工工艺进行分析和研究就是很重要的了。本文对零件机械加工中的工艺设计特点进行了分析，对零件机械加工工艺设计原则进行了研究，只有弄清楚了原理才能更好的进行零件加工，提高零件机械加工的效率。

关键词：零件；机械加工；工艺设计原则

第三次科技革命后，世界迎来了高速发展的信息化时代，科技的进步在政治、经济、社会等方面发挥了越来越重要的作用，也使得国际间的竞争越来越激烈。而零件的机械加工工艺作为是科技技术中包含的一部分，零件机械加工工艺的水平和普及程度已经成为了衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标识之一。零件机械加工工艺作为一种先进的加工技术，在很大程度上促进了我国零件加工工业的发展，促进了我国制造业的发展。

1 关于零件机械加工工艺

1.1 零件机械加工工艺的主要内容

在现代社会中，对零件进行机械加工一般都采用数控的形式进行加工，因此在对零件进行加工时，要先了解相关的加工技术，制定合适的加工方案，对零件数控加工工艺进行深入的研究和分析。

首先，在对零件进行数控机械加工时，要选择合适的数控机床，在数控机床上进行作业，并确定加工的工序是什么。然后制定合适的零件数控机械加工的加工方案，对待加工的零件的图纸进行分析，对零件加工内容进行零件并采用合适的加工技术。[1]在零件机械加工中最重要的是要对零件加工的工艺进行设计，这关系到零件的质量，我们要清楚零件加工程序步骤，对基准的选取、加工工具的选择、夹具的选择和安装及加工策略和工艺参数进行确定，以此来制定最合适的加工工艺。另外我们要对零件机械加工的数控编程的程序进行编制和检验，控制编程误差，提高编程质量和效率。

1.2 零件机械加工工艺的特点

零件机械加工一般采用数控的形式进行，因此不可避免的带有数控加工的特点，同时也有自身的特点。

（1）零件数控机械加工要求加工工艺的内容要详细并且具体。对零件进行数控机械加工时，会预先制定数控加工方案，然后在数控机床上进行操作，包括加工的程序、选择的刀具、加工方法和相应的加工参数等，这些要求对零件的进行机械加工时必须有具体而且详细的方案，对方案进行分析，最后形成零件的加工程序。

（2）零件机械数控加工工艺要求更加严密而精确。对零件机械加工工艺采用数控加工的模式，这使得零件加工的精密度更高，质量更好，加工过程中不需要太多的人，节省了人力，但是从另一方面来说，人为干预的减少，使得零件在加工过程中如果出现了问题也不能进行人为的调节，所以零件机械数控加工工艺在程度上的设定要更加严密而精确，不能出现一点小误差，因为误差的存在很可能会导致加工工艺达不到标准而使零件废弃，甚至造成机械事故。[2]

（3）在对零件进行机械数控加工时，要对零件图形进行数学计算，对编程尺寸的设定值进行数学计算。因为对零件进行机械加工采用的是数控的模式，因此在加工之前先要进行编程设计，对零件的尺寸进行几何模式，对零件加工的尺寸进行数学计算，所以在编程时要从各方面综合考虑来对零件进行较为优化的设计。

2 零件机械加工工艺设计原则分析

2.1 定位基准选择的原则

定位基准指的是在对零件进行机械加工时，零件对机床和刀具的相对位置的表面，而零件在进行最初的加工时使用的是最原始的没有经过加工的表面，这是粗基准，如果在进行原始加工后使用的是已经经过加工的定位基准，这就是精基准。那么在进行零件机械加工时，应该选择什么样的表面作为定位基准，这在进行零件加工工艺时就必须要慎重考虑了。[3]选择什么样的定位基准，将会影响到零件加工的质量和机床夹具结构的复杂程度。那么选择粗基准和精基准都有哪些原则呢？

2.1.1 对粗基准进行选择遵循的原则

选择粗基准对零件进行加工时，要保证材料要充足，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图纸的要求。如果选择粗基准，那么就要保证零件表面要方便定位、便于装夹和加工，并且所选的夹具要尽可能简单。选择粗基准时，一定要确定加工面和不加工面，要有精确的位置选择，一般以不加工面为粗基准。选择粗基准时一般都是为了满足重要的表面进行粗加工后余量小而均匀，对未加工面进行选择时要使粗基准的位置误差能够在未加工面得到平均分布，并且粗基准面尽可能要平整和完整，不要有缺口，这样有利于对位置进行设定。

2.1.2 选择精基准时遵循的原则

选择精基准时，首先要观察精基准面是否方便定位和装夹加工，并且如果选定某一面为精基准，对其他面进行选定时可以统一使用选定面的定位方式以提高加工效率，所以在对该精准面定位时要慎重考虑。精基准采用精准重合原则，即使用统一的定位原则来对其他面进行定位精加工。

2.2 零件表面加工方法选择的原则

对不同的零件表面和不同的零件加工要求及零件結构特点、材料性质等，要选择相适应的加工方法来进行零件表面的加工。对零件加工方法进行确定时，一般是先确定零件最后的加工方法，然后由后向前，推导确定前面有关工序的加工方法。

（1）经济适用性原则。在对零件进行加工时，首先对加工方法的加工经济性进行分析，也就是对设备、工艺、技术工人、加工时间进行选择分析，即确定加工适用性，确定加工的精确度范围，精确度范围要与零件表面加工的精确度要求和表面粗糙度要求相适应，以此来保证加工出来的零件符合要求。

（2）生产类型相适应原则。对不同的生产类型要选择不同的加工方法，进行大批量生产时，往往采用高效率的机床设备和先进的加工方法，而对于小批量生产的零件，一般采用普通机床的生产方式和常规的加工方法。[4]

（3）对零件进行机械加工所选择的加工方法要与加工表面的形状精确度和表面位置精确度相匹配，与零件材料相适应，与现有的设备条件和工人技术水平相适应。应该具体问题具体分析，根据加工要求和现有资源进行加工，不要盲目匹配，造成加工失败。

2.3 零件加工工艺顺序选择的原则

2.3.1 加工顺序的种类

零件机械加工工艺根据加工性质和作用的不同，分为不同的加工阶段。一般有粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段。在粗加工阶段，主要是对加工零件表面上的余料進行切削，完成在基本的零件加工。在半精加工阶段，主要是对粗加工完的零件表面进行次要表面的加工。在精加工阶段是对零件进行精确的加工以达到零件加工的要求。对某些要求较高的零件加工，还要经过更加精细的加工阶段。

2.3.2 零件加工工序的组合原则

在对零件进行初步分析，选择合适的加工顺序后，要按照零件的结构特点、生产类型、技术要求、设备选择等具体的生产条件进行进一步的加工顺序的确定，制定合理的加工工艺。

工序分散性原则。对零件进行机械加工工艺要遵循工序分散性的原则，被加工的零件往往需要经过多道工序，加工工艺的过程较漫长，每个工序需要进行的加工内容却比较简单。在工序分散性原则的基础上，选用合理的工艺设备，能够减少加工时间，也便于产品的更换。[5]工序集中原则。零件各个表面的加工集中在少数几道工序中完成，每个工序的步骤较多，这样属于工序集中原则。用这样的方式进行零件加工便于采用搞笑的专用设备，提高加工的效率和生产率。工序集中原则大大简化了生产计划和生产组织，减少了零件加工需要的工人数量，提高了加工效率。但是加大了对设备的调整和维护的难度，增加了生产准备工作的工作量，加大了新产品的更换难度。

在实际生产中，常常在进行小批量的零件加工时采用工序集中的原则，在进行大批量的零件加工时既可以采用工序分散的原则进行流水线式的生产模式，又可以采用工序集中的原则集中进行零件加工。

参考文献：

[1]姚美丽.机械加工工艺编制的要点分析及其改进措施[J].汽车工艺与材料. 2010（05）：112-113.

[2]王坚，侯春林.机械加工工艺的节能问题[J].应用能源技术.2005（03）：78-79.

[3]赵丽，孙雪梅，王庆远.试述机械加工工艺规程[J].农机化研究.2002（02）：33-34.