機械零件設計及加工工藝研究

賈繼昌

吉林省機械裝備制造有限責任公司產品研究所

機械零件設計及加工工藝研究

賈繼昌

吉林省機械裝備制造有限責任公司產品研究所

機械零件的設計與加工質量對最終的機械質量十分重要，因此，在進行機械零件加工工作時，需要專業的制造能力。我國大部分機械零件加工多采用數控加工形式，對數控機床、數控編程設計、工作效率都有很大要求。為了滿足機械零件的質量與速度需求，必須加大對機械零件的設計要求與加工工藝要求。本文通過對設計加工工藝內容進行整理，對機械零件加工原則進行分析，進而促進我國機械零件行業的發展。

機械零件；設計加工；加工工藝；內容及原則

科技的進步帶動著許多領域的工作方式產生了改變，在機械零件加工領域，從傳統的工業生產方式改變為數控生產模式［1］。科學技術的快速進步推動了機械零件行業的快速發展，在機械零件數控技術中，加工工藝內容與水平是衡量機械零件質量的重要指標。

一、機械零件設計加工工藝的具體內容及特點

1.機械零件加工工藝的內容

現在大多數機械零件加工工作都選擇數控生產方式進行加工運作，在進行機械零件加工前，必須對加工工藝進行仔細的了解，再根據加工零件資料制定合理的加工方案，才能夠確保機械零件的質量合格。在對機械零件進行加工前，確定加工工藝內容主要有以下三步驟。第一，當準備對機械零件進行加工時，應當選擇適合機械零件的數控機床［2］。只有選擇出恰當的數控機床，才能加工出合格質量的機械零件。選擇好數控機床后，再確定具體的加工工序。不同種類的機械零件所經歷的加工工序均有所不同，機械零件加工工作人員必須根據所加工的機械零件特點進行工序設計，再進行加工。第二，在根據機械零件的特點制定好機械零件的加工方案后，再開始對所需加工的機械零件圖紙進行具體分析，研究出最適合該零件的加工技術。選擇恰當的加工技術是整個加工工作的基礎。第三，對機械零件的加工工藝設計，這一步驟是機械零件加工的核心步驟。對機械零件的加工工藝的設計關系到零件的質量好壞。因此，在進行機械零件設計時，需要清楚的對加工程序、基準選擇、工具選擇以及夾具和安裝步驟的確定都十分重要，只有將這些東西整理清楚，才能制定出最適合機械零件的加工工藝，進而保證機械零件質量。

2.機械零件加工工藝的特點

由于機械零件加工會采用數控加工方式，因此，在機械零件加工工藝中處處體現著具有數控特點，在數控特點中又融合進機械零件加工自身所有的特點。主要的特點有三個。第一，機械零件加工工藝具有詳細性。在進行機械零件加工前，需要做好充足的準備才能開始進行加工。為了保證機械零件的質量，在加工前需要制定完善的數控機床加工方案，選擇適當的數控機床。在加工過程中，還應當對加工程序、刀具、方法及參數等多方面內容進行確定。在機械零件加工過程中，只有將這些資料都準備齊全，才能開始對機械零件進行加工。這樣才能減少機械零件加工企業的損耗，確保機械零件的加工質量。第二，機械零件加工工藝的嚴密性。采用數控機床進行機械零件加工，能夠提升機械零件的精密度，確保機械零件的質量［3］。并且在加工過程中，可以降低工人的工作量，提升工人的工作效率。由于采用數控機床加工，有可能在加工過程中發生問題而無法停止加工。因此，在進行機械零件加工前，必須確保在加工工藝程序設置上的嚴密與準確性。一點小的設置誤差，都有可能造成機械零件報廢，對機械零件的質量造成影響，嚴重時甚至會造成機械事故，對工作人員的生命造成威脅。第三，機械零件加工工藝需要進行合理的數學計算。采用數控機床方式進行加工，需要進行數控編程。而在數控編程工作中，對機械零件的長、寬、高等尺寸都需要進行設置。因此，在進行機械零件數控編程前，需要先利用數學知識對零件各個尺寸進行設計，對機械零件進行優化。

二、機械零件設計的原則

1.機械零件設計的定位基準原則

在機械零件進行加工時，需要設置機床與刀具的相對位置參數。在加工最初階段，機械零件處于粗基準階段，為了保證機械零件加工質量，需要對機械零件進行精準定位［4］。在進行機械零件加工過程中，需要根據零件自身特點來制定相應的定位基準。倘若不能選擇恰當的定位基準，對于最終生產出來的機械零件質量有很大影響。在對機械零件加工位置進行定位時，有兩個原則：第一，是對機械零件加工粗基準的原則。在選擇粗基準定位時，首先需要確保機械零件加工的原材料充足，在加工表面需要預留出足夠的余量。在選擇夾具時，應當盡可能選擇簡單的夾具。第二，對機械零件加工精基準定位的原則。當加工定位選擇為精基準定位時，為了方便定位，需要觀察精基準面的選擇恰當性。在機械零件加工時，需要慎重對精基準定位進行選擇，以此來提升機械零件加工效率。

2.機械零件加工設計方法的選擇原則

在進行機械零件加工設計方法的選擇時，需要遵循兩種選擇原則。其一是需要符合經濟適用性原則。如果設計的加工方法對于生產企業會產生較大的負擔，如材料價格過大，設備需求過大等對企業自身的利益會產生影響，則不利于企業的發展。因此在選擇時，需要根據生產企業自身的情況進行適當性選擇。第二，應當遵循設計方法與實際零件匹配原則。在對機械零件的加工方法進行設計時，應當根據零件自身的形態來進行設計。同時還應當與機械零件的材料、工廠的設備、工人的水平等要求綜合考慮來進行設計，否則容易造成機械零件的加工失敗狀況，對企業造成損失。

結束語

綜上所述，機械零件的加工工藝具有自身的特點與需求，在進行機械零件的設計時，必須遵循相應的原則。否則，不僅會造成機械零件的加工失敗，影響機械零件質量，嚴重時甚至有可能會發生機械事故，對企業造成損失。

［1］王東輝.連桿零件的機械加工工藝規程和專用夾具設計［J］.科技展望，2014，23（17）∶22.

［2］計正寅.零件機械加工工藝設計原則分析［J］.工業設計，2015，08（10）∶117-121.

［3］劉丹青.典型軸套類零件設計及加工工藝分析［J］.赤子（上中旬），2015，24（45）∶341-342.

［4］王逸.淺析機械零件設計及加工工藝性［J］.科技經濟導刊，2016，10（22）∶70.

賈繼昌（1977-），男，吉林遼源人，本科，研究方向：機械制造工藝及采煤機設計。