淺議現代機械制造工藝與精密加工技術

摘要：機械產品的精密加工技術具備交互性、高度仿真性等優點，文章借助計算機技術建立加工數字幾何模型，不但能同時滿足機械制造生產和精密加工的需要，對多種方案展開模擬、驗證、對比和優化，并最終找到一種最優的加工方法，實現低成本、高質量的效益目的。

關鍵詞：機械制造；工藝技術；精密加工技術

中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0085-02

1 參數化精密加工技術及其過程規劃和組織

機械產品大抵是由很多種不同類型的零件共同構成，零件彼此之間通過裝配與配合，最終使得彼此間的約束關系固定，所以說，針對機械產品的精密加工技術而言，其根本是使變型尺寸在產品構成零件的尺寸間得以持續傳遞，并保證某些零件的精密加工技術內容，這一系列過程包括以下幾種活動形式：傳遞變型尺寸、判定零件類型以及零件的參數取值等。為保證生產變型體的有效性與優化型，這就需要我們合理地對機械產品的精密加工技術活動實施組織與規劃。在機械產品精密加工技術階段，規劃和組織活動的本質內容就是對精密加工技術活動集與邏輯結構進行定義。下圖為機械產品精密加工技術規劃及其組織框架。

圖1 機械產品精密加工技術規劃及其組織框架

由上圖可以知道，在機械產品的精密加工技術規劃與組織框架階段，包括了以下3個層次內容：

首先是描述層，描述層存在的基本意義在于對機械產品精密加工技術規劃作出定義，比如說對精密加工技術活動和過程進行多樣化描述。所謂精密加工技術過程的多樣化就是對機械產品中的不同的零件類型、不同定制條件下的精密加工技術規劃及組織框架進行定義；多樣化的精密加工技術活則是對精密加工技術活動集進行定義，也就是針對產品組成零件的精密加工技術實施過程實施具體的研究與分析。

其次是模型層，我們知道，機械產品精密加工技術活動的中心內容就是在精密加工技術階段的組成元素，在這一階段，我們根據精密加工技術活動間的各種邏輯關系，最終構架出機械產品精密加工技術活動的組織結構模型，在廣義上來說，邏輯結構模型可以是一種可配置層次。

最后是應用層，在基于機械產品精密加工技術的配置原則、判斷標準以及數據處理方式依據，根據定制需求信息的作用，我們可以借助既定的次序對不同精密加工技術活動一一啟動，以確保能夠獲得機械零件的精密加工技術的最優解。

2 機械產品的精密加工技術策略

2.1 零件分類及其變型模式

機械產品零件通常都是大規模定制生產，這就必須在保證零件資源特性的基礎上，滿足不同客戶、不同功能的需求，在機械產品一般由標準件、通用件與定制件三類組成零件。不同類型的零件，其精密加工技術的模式當然有有所區別，就如下圖所示。需要指出的是，在機械產品的精密加工技術階段，首先應該保證通用件的變型可以記住已有實例做出取代變型模型，并且在不具備重用條件或已有實例難以滿足變型需求的條件下，零件變型主模型就必須通過參數化變型得到滿足機械產品定制的需求。

2.2 以CAD系統作為快速精密加工技術產品信息工具

計算機輔助設計，英文名稱Computer Aided Design，一般簡稱為Auto CAD，是在設計過程中利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作，使用它在繪制平、立面過程中，可以很簡單地通過繪圖命令完成，機械產品各部分尺寸、紋樣的設計。通過AutoCAD繪制的平面圖與立面圖，不但可以準確地表明設計者的意圖，還能根據圖紙定義顏色生成三維模型，很大程度上彌補了設計與施工間的空洞。當然，AutoCAD繪制出來的圖形難免存在一些不足，因此在設計界還常利用Photoshop來繪制平面的效果圖。在機械產品的精密加工技術開發中，利用幾何數據模型和屬性數據模型可建立機械產品的變型模型。

2.3 機械幾何數據模型

在機械產品的精密加工技術中，不但要對產品固有的生產屬性進行數據化管理，而且將各個數據之間的層次分布關系整理清楚。所以說，精密加工技術模型既包含了機械生產屬性信息，同時也包括了零件圖形信息。零件圖形信息可以準確描述機械零件的各個尺寸大小，這一系列工作在CAD技術可以得到很好的表示；而機械產品屬性信息數據量非常龐大，它采集了機械中大量的零件特征，不僅能夠對生產機械零件實施信息化操控，還能對精密加工技術過程等進行全程監控，反映在幾何數據模型中，這些精密加工技術工作都是由幾何圖形表示，他們都是點、線、面的對象集合，而且通過這些地物可以組合成為礦區環境下的所有機械產品，并分別具有各自的屬性特征與幾何特征。通常我們都可以將具備集合特征的數據分類為層次數據與幾何數據。層次數據可以帶有屬性，是把各采集到的圖形按照各自的特征、需求歸類分層，最終得到的結果，同時也是屬性與圖形的關鍵結合點。幾何數據則是對機械形狀大小、空間位置及其拓撲關系進行描述表達的基礎數據。

2.4 機械屬性數據模型

復雜環境下，屬性特征無疑是描述各物體要素特征、形態和分布關系的最直接數據。而機械產品屬性同圖形信息關系極其密切。實體對象與圖層信息都擁有單向的屬性數據。這里首先介紹屬性數據與客觀數據間的聯系。基本屬性數據一般可以分成公共屬性、獨享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性，共計八種類型。而根據分類和層次關系，我們可以將各屬性數據又分做兩大類，比如說，機械產品屬性數據主要是由各設備的名稱編號、賦予原值、生產狀態、地理坐標等構成。此外，機械產品中屬性特征模型的邏輯結構，因為各數據間存在著各式各樣的映射關系，如需要提取某種設備狀態信息的時候，我們可以進行分層查找，并根據確定設備的地理位置，最終獲得該設備的屬性信息與圖形信息，一舉找到和該機械相關的所有設備信息，很好地滿足了機械產品的精密加工技術的快捷性和簡便性。

3 結語

針對機械產品的精密加工技術要求，本章詳細介紹了參數化精密加工技術模型，并結合了FlexRIA方法分析了機械產品的精密加工技術表達模型。通過其中的屬性數據模型可以很好地對傳統機械產品屬性實施開展數據管理，幾何數據模型則清楚地概括了機械產品各零件間的分布層次關系，系統界面可視化、操作性強，勢必有利于我國機械產品的技術經濟效益，對機械產品的生產工作會有非常好的借鑒與指導意義。

參考文獻

[1] 王峰，俞新陸.產品級三維參數化設計系統的研究

與開發[J].計算機輔助設計與圖形學報，2001，

13（11）：1012-1018.

[2] 狄長春，杜中華.基于參數化裝配的產品精密加工

技術研究[J].計算機應用，2001（5）：49-50.

[3] 羅海玉.機械產品快速精密加工技術策略[J].機

械研究與應用，2001，14（1）：69-71.

作者簡介：袁靜（1963—），女，黑龍江訥河人，鶴崗誠基水電熱力有限責任公司工程師，研究方向：機械制造工藝與設備。endprint

摘要：機械產品的精密加工技術具備交互性、高度仿真性等優點，文章借助計算機技術建立加工數字幾何模型，不但能同時滿足機械制造生產和精密加工的需要，對多種方案展開模擬、驗證、對比和優化，并最終找到一種最優的加工方法，實現低成本、高質量的效益目的。

關鍵詞：機械制造；工藝技術；精密加工技術

中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0085-02

1 參數化精密加工技術及其過程規劃和組織

機械產品大抵是由很多種不同類型的零件共同構成，零件彼此之間通過裝配與配合，最終使得彼此間的約束關系固定，所以說，針對機械產品的精密加工技術而言，其根本是使變型尺寸在產品構成零件的尺寸間得以持續傳遞，并保證某些零件的精密加工技術內容，這一系列過程包括以下幾種活動形式：傳遞變型尺寸、判定零件類型以及零件的參數取值等。為保證生產變型體的有效性與優化型，這就需要我們合理地對機械產品的精密加工技術活動實施組織與規劃。在機械產品精密加工技術階段，規劃和組織活動的本質內容就是對精密加工技術活動集與邏輯結構進行定義。下圖為機械產品精密加工技術規劃及其組織框架。

圖1 機械產品精密加工技術規劃及其組織框架

由上圖可以知道，在機械產品的精密加工技術規劃與組織框架階段，包括了以下3個層次內容：

首先是描述層，描述層存在的基本意義在于對機械產品精密加工技術規劃作出定義，比如說對精密加工技術活動和過程進行多樣化描述。所謂精密加工技術過程的多樣化就是對機械產品中的不同的零件類型、不同定制條件下的精密加工技術規劃及組織框架進行定義；多樣化的精密加工技術活則是對精密加工技術活動集進行定義，也就是針對產品組成零件的精密加工技術實施過程實施具體的研究與分析。

其次是模型層，我們知道，機械產品精密加工技術活動的中心內容就是在精密加工技術階段的組成元素，在這一階段，我們根據精密加工技術活動間的各種邏輯關系，最終構架出機械產品精密加工技術活動的組織結構模型，在廣義上來說，邏輯結構模型可以是一種可配置層次。

最后是應用層，在基于機械產品精密加工技術的配置原則、判斷標準以及數據處理方式依據，根據定制需求信息的作用，我們可以借助既定的次序對不同精密加工技術活動一一啟動，以確保能夠獲得機械零件的精密加工技術的最優解。

2 機械產品的精密加工技術策略

2.1 零件分類及其變型模式

機械產品零件通常都是大規模定制生產，這就必須在保證零件資源特性的基礎上，滿足不同客戶、不同功能的需求，在機械產品一般由標準件、通用件與定制件三類組成零件。不同類型的零件，其精密加工技術的模式當然有有所區別，就如下圖所示。需要指出的是，在機械產品的精密加工技術階段，首先應該保證通用件的變型可以記住已有實例做出取代變型模型，并且在不具備重用條件或已有實例難以滿足變型需求的條件下，零件變型主模型就必須通過參數化變型得到滿足機械產品定制的需求。

2.2 以CAD系統作為快速精密加工技術產品信息工具

計算機輔助設計，英文名稱Computer Aided Design，一般簡稱為Auto CAD，是在設計過程中利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作，使用它在繪制平、立面過程中，可以很簡單地通過繪圖命令完成，機械產品各部分尺寸、紋樣的設計。通過AutoCAD繪制的平面圖與立面圖，不但可以準確地表明設計者的意圖，還能根據圖紙定義顏色生成三維模型，很大程度上彌補了設計與施工間的空洞。當然，AutoCAD繪制出來的圖形難免存在一些不足，因此在設計界還常利用Photoshop來繪制平面的效果圖。在機械產品的精密加工技術開發中，利用幾何數據模型和屬性數據模型可建立機械產品的變型模型。

2.3 機械幾何數據模型

在機械產品的精密加工技術中，不但要對產品固有的生產屬性進行數據化管理，而且將各個數據之間的層次分布關系整理清楚。所以說，精密加工技術模型既包含了機械生產屬性信息，同時也包括了零件圖形信息。零件圖形信息可以準確描述機械零件的各個尺寸大小，這一系列工作在CAD技術可以得到很好的表示；而機械產品屬性信息數據量非常龐大，它采集了機械中大量的零件特征，不僅能夠對生產機械零件實施信息化操控，還能對精密加工技術過程等進行全程監控，反映在幾何數據模型中，這些精密加工技術工作都是由幾何圖形表示，他們都是點、線、面的對象集合，而且通過這些地物可以組合成為礦區環境下的所有機械產品，并分別具有各自的屬性特征與幾何特征。通常我們都可以將具備集合特征的數據分類為層次數據與幾何數據。層次數據可以帶有屬性，是把各采集到的圖形按照各自的特征、需求歸類分層，最終得到的結果，同時也是屬性與圖形的關鍵結合點。幾何數據則是對機械形狀大小、空間位置及其拓撲關系進行描述表達的基礎數據。

2.4 機械屬性數據模型

復雜環境下，屬性特征無疑是描述各物體要素特征、形態和分布關系的最直接數據。而機械產品屬性同圖形信息關系極其密切。實體對象與圖層信息都擁有單向的屬性數據。這里首先介紹屬性數據與客觀數據間的聯系。基本屬性數據一般可以分成公共屬性、獨享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性，共計八種類型。而根據分類和層次關系，我們可以將各屬性數據又分做兩大類，比如說，機械產品屬性數據主要是由各設備的名稱編號、賦予原值、生產狀態、地理坐標等構成。此外，機械產品中屬性特征模型的邏輯結構，因為各數據間存在著各式各樣的映射關系，如需要提取某種設備狀態信息的時候，我們可以進行分層查找，并根據確定設備的地理位置，最終獲得該設備的屬性信息與圖形信息，一舉找到和該機械相關的所有設備信息，很好地滿足了機械產品的精密加工技術的快捷性和簡便性。

3 結語

針對機械產品的精密加工技術要求，本章詳細介紹了參數化精密加工技術模型，并結合了FlexRIA方法分析了機械產品的精密加工技術表達模型。通過其中的屬性數據模型可以很好地對傳統機械產品屬性實施開展數據管理，幾何數據模型則清楚地概括了機械產品各零件間的分布層次關系，系統界面可視化、操作性強，勢必有利于我國機械產品的技術經濟效益，對機械產品的生產工作會有非常好的借鑒與指導意義。

參考文獻

[1] 王峰，俞新陸.產品級三維參數化設計系統的研究

與開發[J].計算機輔助設計與圖形學報，2001，

13（11）：1012-1018.

[2] 狄長春，杜中華.基于參數化裝配的產品精密加工

技術研究[J].計算機應用，2001（5）：49-50.

[3] 羅海玉.機械產品快速精密加工技術策略[J].機

械研究與應用，2001，14（1）：69-71.

作者簡介：袁靜（1963—），女，黑龍江訥河人，鶴崗誠基水電熱力有限責任公司工程師，研究方向：機械制造工藝與設備。endprint

摘要：機械產品的精密加工技術具備交互性、高度仿真性等優點，文章借助計算機技術建立加工數字幾何模型，不但能同時滿足機械制造生產和精密加工的需要，對多種方案展開模擬、驗證、對比和優化，并最終找到一種最優的加工方法，實現低成本、高質量的效益目的。

關鍵詞：機械制造；工藝技術；精密加工技術

中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0085-02

1 參數化精密加工技術及其過程規劃和組織

機械產品大抵是由很多種不同類型的零件共同構成，零件彼此之間通過裝配與配合，最終使得彼此間的約束關系固定，所以說，針對機械產品的精密加工技術而言，其根本是使變型尺寸在產品構成零件的尺寸間得以持續傳遞，并保證某些零件的精密加工技術內容，這一系列過程包括以下幾種活動形式：傳遞變型尺寸、判定零件類型以及零件的參數取值等。為保證生產變型體的有效性與優化型，這就需要我們合理地對機械產品的精密加工技術活動實施組織與規劃。在機械產品精密加工技術階段，規劃和組織活動的本質內容就是對精密加工技術活動集與邏輯結構進行定義。下圖為機械產品精密加工技術規劃及其組織框架。

圖1 機械產品精密加工技術規劃及其組織框架

由上圖可以知道，在機械產品的精密加工技術規劃與組織框架階段，包括了以下3個層次內容：

首先是描述層，描述層存在的基本意義在于對機械產品精密加工技術規劃作出定義，比如說對精密加工技術活動和過程進行多樣化描述。所謂精密加工技術過程的多樣化就是對機械產品中的不同的零件類型、不同定制條件下的精密加工技術規劃及組織框架進行定義；多樣化的精密加工技術活則是對精密加工技術活動集進行定義，也就是針對產品組成零件的精密加工技術實施過程實施具體的研究與分析。

其次是模型層，我們知道，機械產品精密加工技術活動的中心內容就是在精密加工技術階段的組成元素，在這一階段，我們根據精密加工技術活動間的各種邏輯關系，最終構架出機械產品精密加工技術活動的組織結構模型，在廣義上來說，邏輯結構模型可以是一種可配置層次。

最后是應用層，在基于機械產品精密加工技術的配置原則、判斷標準以及數據處理方式依據，根據定制需求信息的作用，我們可以借助既定的次序對不同精密加工技術活動一一啟動，以確保能夠獲得機械零件的精密加工技術的最優解。

2 機械產品的精密加工技術策略

2.1 零件分類及其變型模式

機械產品零件通常都是大規模定制生產，這就必須在保證零件資源特性的基礎上，滿足不同客戶、不同功能的需求，在機械產品一般由標準件、通用件與定制件三類組成零件。不同類型的零件，其精密加工技術的模式當然有有所區別，就如下圖所示。需要指出的是，在機械產品的精密加工技術階段，首先應該保證通用件的變型可以記住已有實例做出取代變型模型，并且在不具備重用條件或已有實例難以滿足變型需求的條件下，零件變型主模型就必須通過參數化變型得到滿足機械產品定制的需求。

2.2 以CAD系統作為快速精密加工技術產品信息工具

計算機輔助設計，英文名稱Computer Aided Design，一般簡稱為Auto CAD，是在設計過程中利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作，使用它在繪制平、立面過程中，可以很簡單地通過繪圖命令完成，機械產品各部分尺寸、紋樣的設計。通過AutoCAD繪制的平面圖與立面圖，不但可以準確地表明設計者的意圖，還能根據圖紙定義顏色生成三維模型，很大程度上彌補了設計與施工間的空洞。當然，AutoCAD繪制出來的圖形難免存在一些不足，因此在設計界還常利用Photoshop來繪制平面的效果圖。在機械產品的精密加工技術開發中，利用幾何數據模型和屬性數據模型可建立機械產品的變型模型。

2.3 機械幾何數據模型

在機械產品的精密加工技術中，不但要對產品固有的生產屬性進行數據化管理，而且將各個數據之間的層次分布關系整理清楚。所以說，精密加工技術模型既包含了機械生產屬性信息，同時也包括了零件圖形信息。零件圖形信息可以準確描述機械零件的各個尺寸大小，這一系列工作在CAD技術可以得到很好的表示；而機械產品屬性信息數據量非常龐大，它采集了機械中大量的零件特征，不僅能夠對生產機械零件實施信息化操控，還能對精密加工技術過程等進行全程監控，反映在幾何數據模型中，這些精密加工技術工作都是由幾何圖形表示，他們都是點、線、面的對象集合，而且通過這些地物可以組合成為礦區環境下的所有機械產品，并分別具有各自的屬性特征與幾何特征。通常我們都可以將具備集合特征的數據分類為層次數據與幾何數據。層次數據可以帶有屬性，是把各采集到的圖形按照各自的特征、需求歸類分層，最終得到的結果，同時也是屬性與圖形的關鍵結合點。幾何數據則是對機械形狀大小、空間位置及其拓撲關系進行描述表達的基礎數據。

2.4 機械屬性數據模型

復雜環境下，屬性特征無疑是描述各物體要素特征、形態和分布關系的最直接數據。而機械產品屬性同圖形信息關系極其密切。實體對象與圖層信息都擁有單向的屬性數據。這里首先介紹屬性數據與客觀數據間的聯系。基本屬性數據一般可以分成公共屬性、獨享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性，共計八種類型。而根據分類和層次關系，我們可以將各屬性數據又分做兩大類，比如說，機械產品屬性數據主要是由各設備的名稱編號、賦予原值、生產狀態、地理坐標等構成。此外，機械產品中屬性特征模型的邏輯結構，因為各數據間存在著各式各樣的映射關系，如需要提取某種設備狀態信息的時候，我們可以進行分層查找，并根據確定設備的地理位置，最終獲得該設備的屬性信息與圖形信息，一舉找到和該機械相關的所有設備信息，很好地滿足了機械產品的精密加工技術的快捷性和簡便性。

3 結語

針對機械產品的精密加工技術要求，本章詳細介紹了參數化精密加工技術模型，并結合了FlexRIA方法分析了機械產品的精密加工技術表達模型。通過其中的屬性數據模型可以很好地對傳統機械產品屬性實施開展數據管理，幾何數據模型則清楚地概括了機械產品各零件間的分布層次關系，系統界面可視化、操作性強，勢必有利于我國機械產品的技術經濟效益，對機械產品的生產工作會有非常好的借鑒與指導意義。

參考文獻

[1] 王峰，俞新陸.產品級三維參數化設計系統的研究

與開發[J].計算機輔助設計與圖形學報，2001，

13（11）：1012-1018.

[2] 狄長春，杜中華.基于參數化裝配的產品精密加工

技術研究[J].計算機應用，2001（5）：49-50.

[3] 羅海玉.機械產品快速精密加工技術策略[J].機

械研究與應用，2001，14（1）：69-71.

作者簡介：袁靜（1963—），女，黑龍江訥河人，鶴崗誠基水電熱力有限責任公司工程師，研究方向：機械制造工藝與設備。endprint