淺析機械加工工藝的優化方案

楊松齡?彭煒?朱曉杰?楊磊

摘要：隨著社會的快速發展，人們對機械加工的要求逐漸的提高。針對于高精度的技術以及實現低碳的生產，這就需要將機械加工的系統進行不斷的優化，相關的技術人員就必須要采取一些方案對機械加工的工藝進行優化。本篇文章對機械加工的工藝優化的需求進行深入的研究，對集中優化的方案進行了深入的分析。

關鍵詞：機械加工工藝；優化方案；加工精度

一、機械加工工藝優化的需求分析

在進行機械加工的過程中，其工藝的流程主要可以分為加工的流程、加工的步驟兩部分，加工的工藝也就是在這些流程當中針對零件的具體的標準以及要求。機械加工的相關企業在進行加工時，所選擇的加工工藝，會根據企業內相關業務員的素質、設備的條件、實際的生產狀況等進行適合工藝的選擇，如何選擇加工的工藝將會對零件加工的精度產生最直接的影響。就當前的實際情況來看，零件的加工將會受到很多方面的影響，比如：機械系統自身的精度、操作的過程中不夠精細、定位也不是很準確。另外，通過長時間的使用，機械加工系統的位置以及形狀都可能會出現一些變化，這就造成了零件出現了一定的誤差。但是，通過機械加工的工藝就可以使得零件的精度得到提高，使得生產出來的零件能夠達到生產的標準要求。同時，當今的社會人們都在倡導低碳環保的理念，機械加工自然也成為了最主要的主體，而對機械加工工藝能夠減少所要消耗的能源，使得相關的系統能夠滿足時代發展的需求。

二、機械加工工藝的優化方案研究

1.加工誤差補償抵消優化的方案

在對機械加工的原始誤差進行控制的時候，能夠使得機械加工的精度得到一定的提高，從而使得機械加工的工藝得到優化。就目前的實際情況來看，要想對機械加工所產生的誤差進行控制，就必須要對機床的精度進行有效的控制，只有這樣才能夠使得機床自身的精度得到提高。但是，對于其他的一些因素所產生的誤差，就還需要在采取一些方案對原始過程中所產生的誤差進行控制。也就是說，可以采用誤差的補償技術對零件在加工的過程中所產生的加工誤差。在應用這項技術的過程中，就必須要人為的進行誤差的控制，使得在使用機械加工的時候，所產生的原始誤差能夠得到補償或者是相互的抵消，使得加工零件所產生的誤差能夠減少。在日常生活的過程中，采用這項技術能夠使得原始的誤差進行有效的分化，這樣就能夠使得零件表面的精度得到一定的提升。

2.低碳高效制造技術工藝的優化方案

為了能夠使得制定的工藝路線能夠實現高效優化，能夠在對機械零部件深入分析的前提下，建立機械加工優化的相應模型。也就是說，對所要生產的零件具有的特征進行比較詳細的分析，為了更加的了解零件的幾何結構。在對工藝路線進行選擇的時候，不單要考慮零件特征的加工問題，還必須要考慮在進行加工時所要使用的加工方法以及加工時所使用的資源等問題。為能夠制定比較有效的優化方案奠定基礎，首先是要對其工藝路線確定其約束的條件。在對零件進行加工的時候，工藝具有的特征之間存在著一定的約束性。但是，根據其強制性，能夠將其具有的約束性分為兩種，最優的約束以及合理的約束。在對使用的工藝路線進行選擇的時候，要對其找出比較合理的約束條件，然后根據進行的選擇對每一個工藝路線進行相應的評價，為了是能夠獲得更適合的工藝路線。在確定最為合理的工藝路線，必須要建立其加工的優化目標的函數，同時，要通過計算來選擇比較高效的低碳加工相應工藝路線。在根據具體的優化需要，建立相應的目標函數，也就是所謂了目標函數以及高效的目標函數。在這其中，在建立低碳的目標函數的時候必須要以在進行機械加工工藝過程中所產生的總排放量最小為最終的目標，這其中包含了冷加工、熱加工這兩類。但是，高效目標函數的建立就必須要以加工工藝的時間最短為主要的目標，這就包括了道具進行更換的時間、加工時所使用的時間等。在對模型進行求解的時候，是需要使用遺傳算法的，主要是為了使得模型的計算難度得到一定的降低。

3.對工藝方案進行優選的優化方案

在進行實際的機械加工過程中，就會遇到對機械加工工藝方案進行選擇的問題，在很多個加工的工藝方案篩選出比較有效的工藝方案，這不僅能夠使得制造的資源得到了相應的優化以及節約，并且還能夠使得零件的制造時間縮短，使得減少了零件的制造成本，這也算是實現了工藝的優化。為了能夠實現這一目標，能夠對影響工藝方案的因素進行比較深入的分析，通過分析的結構建立相應的評價體系，同時，將采用被優化的工藝方案。最初進行該體系建立的時候，就要從零件加工綜合的方面進行考慮，比如：加工的時間、加工的質量以及加工等成本等，同時，還要建立相對應的優化指標。在建立的指標中，彼此之間要有著一定的聯系。能夠采用通過相互對比的方式進行最終的選擇。在這樣的背景下，必須要引入非常重要的指標值來對各項元素的指標進行判斷，最終實現相應評價的量化。然而各項的評價指標，不僅要包含很對種的單位以及量綱，就會給指標的描述帶來了一定的困難。因此，就需要對這些定量的指標以及定性的指標分別的進行計算。最后，將其各項指標的綜合數值進行加權的方法來計算，這樣就會得到了這些指標的一個綜合評價的數值，根據這樣的評價結構，就能夠從很多個機械加工工藝的方案中選擇出最優最適合的加工方案。

結論：

總之，要想使零件符合相應的加工精度以及標準，就必須要選擇一些比較優化的方案。從本篇文章的研究來分析。可以采用加工誤差補償抵消優化的方案、低碳高效制造技術工藝的優化方案、對工藝方案進行優選的優化方案，進而使得系統加工的精度得到一定的提高。同時，低碳高效制造的技術工藝還能夠使得系統保持著非常高效且低碳的生產。

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