浅议现代机械制造工艺与精密加工技术

摘要：机械产品的精密加工技术具备交互性、高度仿真性等优点，文章借助计算机技术建立加工数字几何模型，不但能同时满足机械制造生产和精密加工的需要，对多种方案展开模拟、验证、对比和优化，并最终找到一种最优的加工方法，实现低成本、高质量的效益目的。

关键词：机械制造；工艺技术；精密加工技术

中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0085-02

1 参数化精密加工技术及其过程规划和组织

机械产品大抵是由很多种不同类型的零件共同构成，零件彼此之间通过装配与配合，最终使得彼此间的约束关系固定，所以说，针对机械产品的精密加工技术而言，其根本是使变型尺寸在产品构成零件的尺寸间得以持续传递，并保证某些零件的精密加工技术内容，这一系列过程包括以下几种活动形式：传递变型尺寸、判定零件类型以及零件的参数取值等。为保证生产变型体的有效性与优化型，这就需要我们合理地对机械产品的精密加工技术活动实施组织与规划。在机械产品精密加工技术阶段，规划和组织活动的本质内容就是对精密加工技术活动集与逻辑结构进行定义。下图为机械产品精密加工技术规划及其组织框架。

图1 机械产品精密加工技术规划及其组织框架

由上图可以知道，在机械产品的精密加工技术规划与组织框架阶段，包括了以下3个层次内容：

首先是描述层，描述层存在的基本意义在于对机械产品精密加工技术规划作出定义，比如说对精密加工技术活动和过程进行多样化描述。所谓精密加工技术过程的多样化就是对机械产品中的不同的零件类型、不同定制条件下的精密加工技术规划及组织框架进行定义；多样化的精密加工技术活则是对精密加工技术活动集进行定义，也就是针对产品组成零件的精密加工技术实施过程实施具体的研究与分析。

其次是模型层，我们知道，机械产品精密加工技术活动的中心内容就是在精密加工技术阶段的组成元素，在这一阶段，我们根据精密加工技术活动间的各种逻辑关系，最终构架出机械产品精密加工技术活动的组织结构模型，在广义上来说，逻辑结构模型可以是一种可配置层次。

最后是应用层，在基于机械产品精密加工技术的配置原则、判断标准以及数据处理方式依据，根据定制需求信息的作用，我们可以借助既定的次序对不同精密加工技术活动一一启动，以确保能够获得机械零件的精密加工技术的最优解。

2 机械产品的精密加工技术策略

2.1 零件分类及其变型模式

机械产品零件通常都是大规模定制生产，这就必须在保证零件资源特性的基础上，满足不同客户、不同功能的需求，在机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。不同类型的零件，其精密加工技术的模式当然有有所区别，就如下图所示。需要指出的是，在机械产品的精密加工技术阶段，首先应该保证通用件的变型可以记住已有实例做出取代变型模型，并且在不具备重用条件或已有实例难以满足变型需求的条件下，零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足机械产品定制的需求。

2.2 以CAD系统作为快速精密加工技术产品信息工具

计算机辅助设计，英文名称Computer Aided Design，一般简称为Auto CAD，是在设计过程中利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，使用它在绘制平、立面过程中，可以很简单地通过绘图命令完成，机械产品各部分尺寸、纹样的设计。通过AutoCAD绘制的平面图与立面图，不但可以准确地表明设计者的意图，还能根据图纸定义颜色生成三维模型，很大程度上弥补了设计与施工间的空洞。当然，AutoCAD绘制出来的图形难免存在一些不足，因此在设计界还常利用Photoshop来绘制平面的效果图。在机械产品的精密加工技术开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立机械产品的变型模型。

2.3 机械几何数据模型

在机械产品的精密加工技术中，不但要对产品固有的生产属性进行数据化管理，而且将各个数据之间的层次分布关系整理清楚。所以说，精密加工技术模型既包含了机械生产属性信息，同时也包括了零件图形信息。零件图形信息可以准确描述机械零件的各个尺寸大小，这一系列工作在CAD技术可以得到很好的表示；而机械产品属性信息数据量非常庞大，它采集了机械中大量的零件特征，不仅能够对生产机械零件实施信息化操控，还能对精密加工技术过程等进行全程监控，反映在几何数据模型中，这些精密加工技术工作都是由几何图形表示，他们都是点、线、面的对象集合，而且通过这些地物可以组合成为矿区环境下的所有机械产品，并分别具有各自的属性特征与几何特征。通常我们都可以将具备集合特征的数据分类为层次数据与几何数据。层次数据可以带有属性，是把各采集到的图形按照各自的特征、需求归类分层，最终得到的结果，同时也是属性与图形的关键结合点。几何数据则是对机械形状大小、空间位置及其拓扑关系进行描述表达的基础数据。

2.4 机械属性数据模型

复杂环境下，属性特征无疑是描述各物体要素特征、形态和分布关系的最直接数据。而机械产品属性同图形信息关系极其密切。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。这里首先介绍属性数据与客观数据间的联系。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性，共计八种类型。而根据分类和层次关系，我们可以将各属性数据又分做两大类，比如说，机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。此外，机械产品中属性特征模型的逻辑结构，因为各数据间存在着各式各样的映射关系，如需要提取某种设备状态信息的时候，我们可以进行分层查找，并根据确定设备的地理位置，最终获得该设备的属性信息与图形信息，一举找到和该机械相关的所有设备信息，很好地满足了机械产品的精密加工技术的快捷性和简便性。

3 结语

针对机械产品的精密加工技术要求，本章详细介绍了参数化精密加工技术模型，并结合了FlexRIA方法分析了机械产品的精密加工技术表达模型。通过其中的属性数据模型可以很好地对传统机械产品属性实施开展数据管理，几何数据模型则清楚地概括了机械产品各零件间的分布层次关系，系统界面可视化、操作性强，势必有利于我国机械产品的技术经济效益，对机械产品的生产工作会有非常好的借鉴与指导意义。

参考文献

[1] 王峰，俞新陆.产品级三维参数化设计系统的研究

与开发[J].计算机辅助设计与图形学报，2001，

13（11）：1012-1018.

[2] 狄长春，杜中华.基于参数化装配的产品精密加工

技术研究[J].计算机应用，2001（5）：49-50.

[3] 罗海玉.机械产品快速精密加工技术策略[J].机

械研究与应用，2001，14（1）：69-71.

作者简介：袁静（1963—），女，黑龙江讷河人，鹤岗诚基水电热力有限责任公司工程师，研究方向：机械制造工艺与设备。endprint

摘要：机械产品的精密加工技术具备交互性、高度仿真性等优点，文章借助计算机技术建立加工数字几何模型，不但能同时满足机械制造生产和精密加工的需要，对多种方案展开模拟、验证、对比和优化，并最终找到一种最优的加工方法，实现低成本、高质量的效益目的。

关键词：机械制造；工艺技术；精密加工技术

中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0085-02

1 参数化精密加工技术及其过程规划和组织

机械产品大抵是由很多种不同类型的零件共同构成，零件彼此之间通过装配与配合，最终使得彼此间的约束关系固定，所以说，针对机械产品的精密加工技术而言，其根本是使变型尺寸在产品构成零件的尺寸间得以持续传递，并保证某些零件的精密加工技术内容，这一系列过程包括以下几种活动形式：传递变型尺寸、判定零件类型以及零件的参数取值等。为保证生产变型体的有效性与优化型，这就需要我们合理地对机械产品的精密加工技术活动实施组织与规划。在机械产品精密加工技术阶段，规划和组织活动的本质内容就是对精密加工技术活动集与逻辑结构进行定义。下图为机械产品精密加工技术规划及其组织框架。

图1 机械产品精密加工技术规划及其组织框架

由上图可以知道，在机械产品的精密加工技术规划与组织框架阶段，包括了以下3个层次内容：

首先是描述层，描述层存在的基本意义在于对机械产品精密加工技术规划作出定义，比如说对精密加工技术活动和过程进行多样化描述。所谓精密加工技术过程的多样化就是对机械产品中的不同的零件类型、不同定制条件下的精密加工技术规划及组织框架进行定义；多样化的精密加工技术活则是对精密加工技术活动集进行定义，也就是针对产品组成零件的精密加工技术实施过程实施具体的研究与分析。

其次是模型层，我们知道，机械产品精密加工技术活动的中心内容就是在精密加工技术阶段的组成元素，在这一阶段，我们根据精密加工技术活动间的各种逻辑关系，最终构架出机械产品精密加工技术活动的组织结构模型，在广义上来说，逻辑结构模型可以是一种可配置层次。

最后是应用层，在基于机械产品精密加工技术的配置原则、判断标准以及数据处理方式依据，根据定制需求信息的作用，我们可以借助既定的次序对不同精密加工技术活动一一启动，以确保能够获得机械零件的精密加工技术的最优解。

2 机械产品的精密加工技术策略

2.1 零件分类及其变型模式

机械产品零件通常都是大规模定制生产，这就必须在保证零件资源特性的基础上，满足不同客户、不同功能的需求，在机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。不同类型的零件，其精密加工技术的模式当然有有所区别，就如下图所示。需要指出的是，在机械产品的精密加工技术阶段，首先应该保证通用件的变型可以记住已有实例做出取代变型模型，并且在不具备重用条件或已有实例难以满足变型需求的条件下，零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足机械产品定制的需求。

2.2 以CAD系统作为快速精密加工技术产品信息工具

计算机辅助设计，英文名称Computer Aided Design，一般简称为Auto CAD，是在设计过程中利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，使用它在绘制平、立面过程中，可以很简单地通过绘图命令完成，机械产品各部分尺寸、纹样的设计。通过AutoCAD绘制的平面图与立面图，不但可以准确地表明设计者的意图，还能根据图纸定义颜色生成三维模型，很大程度上弥补了设计与施工间的空洞。当然，AutoCAD绘制出来的图形难免存在一些不足，因此在设计界还常利用Photoshop来绘制平面的效果图。在机械产品的精密加工技术开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立机械产品的变型模型。

2.3 机械几何数据模型

在机械产品的精密加工技术中，不但要对产品固有的生产属性进行数据化管理，而且将各个数据之间的层次分布关系整理清楚。所以说，精密加工技术模型既包含了机械生产属性信息，同时也包括了零件图形信息。零件图形信息可以准确描述机械零件的各个尺寸大小，这一系列工作在CAD技术可以得到很好的表示；而机械产品属性信息数据量非常庞大，它采集了机械中大量的零件特征，不仅能够对生产机械零件实施信息化操控，还能对精密加工技术过程等进行全程监控，反映在几何数据模型中，这些精密加工技术工作都是由几何图形表示，他们都是点、线、面的对象集合，而且通过这些地物可以组合成为矿区环境下的所有机械产品，并分别具有各自的属性特征与几何特征。通常我们都可以将具备集合特征的数据分类为层次数据与几何数据。层次数据可以带有属性，是把各采集到的图形按照各自的特征、需求归类分层，最终得到的结果，同时也是属性与图形的关键结合点。几何数据则是对机械形状大小、空间位置及其拓扑关系进行描述表达的基础数据。

2.4 机械属性数据模型

复杂环境下，属性特征无疑是描述各物体要素特征、形态和分布关系的最直接数据。而机械产品属性同图形信息关系极其密切。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。这里首先介绍属性数据与客观数据间的联系。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性，共计八种类型。而根据分类和层次关系，我们可以将各属性数据又分做两大类，比如说，机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。此外，机械产品中属性特征模型的逻辑结构，因为各数据间存在着各式各样的映射关系，如需要提取某种设备状态信息的时候，我们可以进行分层查找，并根据确定设备的地理位置，最终获得该设备的属性信息与图形信息，一举找到和该机械相关的所有设备信息，很好地满足了机械产品的精密加工技术的快捷性和简便性。

3 结语

针对机械产品的精密加工技术要求，本章详细介绍了参数化精密加工技术模型，并结合了FlexRIA方法分析了机械产品的精密加工技术表达模型。通过其中的属性数据模型可以很好地对传统机械产品属性实施开展数据管理，几何数据模型则清楚地概括了机械产品各零件间的分布层次关系，系统界面可视化、操作性强，势必有利于我国机械产品的技术经济效益，对机械产品的生产工作会有非常好的借鉴与指导意义。

参考文献

[1] 王峰，俞新陆.产品级三维参数化设计系统的研究

与开发[J].计算机辅助设计与图形学报，2001，

13（11）：1012-1018.

[2] 狄长春，杜中华.基于参数化装配的产品精密加工

技术研究[J].计算机应用，2001（5）：49-50.

[3] 罗海玉.机械产品快速精密加工技术策略[J].机

械研究与应用，2001，14（1）：69-71.

作者简介：袁静（1963—），女，黑龙江讷河人，鹤岗诚基水电热力有限责任公司工程师，研究方向：机械制造工艺与设备。endprint

摘要：机械产品的精密加工技术具备交互性、高度仿真性等优点，文章借助计算机技术建立加工数字几何模型，不但能同时满足机械制造生产和精密加工的需要，对多种方案展开模拟、验证、对比和优化，并最终找到一种最优的加工方法，实现低成本、高质量的效益目的。

关键词：机械制造；工艺技术；精密加工技术

中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0085-02

1 参数化精密加工技术及其过程规划和组织

机械产品大抵是由很多种不同类型的零件共同构成，零件彼此之间通过装配与配合，最终使得彼此间的约束关系固定，所以说，针对机械产品的精密加工技术而言，其根本是使变型尺寸在产品构成零件的尺寸间得以持续传递，并保证某些零件的精密加工技术内容，这一系列过程包括以下几种活动形式：传递变型尺寸、判定零件类型以及零件的参数取值等。为保证生产变型体的有效性与优化型，这就需要我们合理地对机械产品的精密加工技术活动实施组织与规划。在机械产品精密加工技术阶段，规划和组织活动的本质内容就是对精密加工技术活动集与逻辑结构进行定义。下图为机械产品精密加工技术规划及其组织框架。

图1 机械产品精密加工技术规划及其组织框架

由上图可以知道，在机械产品的精密加工技术规划与组织框架阶段，包括了以下3个层次内容：

首先是描述层，描述层存在的基本意义在于对机械产品精密加工技术规划作出定义，比如说对精密加工技术活动和过程进行多样化描述。所谓精密加工技术过程的多样化就是对机械产品中的不同的零件类型、不同定制条件下的精密加工技术规划及组织框架进行定义；多样化的精密加工技术活则是对精密加工技术活动集进行定义，也就是针对产品组成零件的精密加工技术实施过程实施具体的研究与分析。

其次是模型层，我们知道，机械产品精密加工技术活动的中心内容就是在精密加工技术阶段的组成元素，在这一阶段，我们根据精密加工技术活动间的各种逻辑关系，最终构架出机械产品精密加工技术活动的组织结构模型，在广义上来说，逻辑结构模型可以是一种可配置层次。

最后是应用层，在基于机械产品精密加工技术的配置原则、判断标准以及数据处理方式依据，根据定制需求信息的作用，我们可以借助既定的次序对不同精密加工技术活动一一启动，以确保能够获得机械零件的精密加工技术的最优解。

2 机械产品的精密加工技术策略

2.1 零件分类及其变型模式

机械产品零件通常都是大规模定制生产，这就必须在保证零件资源特性的基础上，满足不同客户、不同功能的需求，在机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。不同类型的零件，其精密加工技术的模式当然有有所区别，就如下图所示。需要指出的是，在机械产品的精密加工技术阶段，首先应该保证通用件的变型可以记住已有实例做出取代变型模型，并且在不具备重用条件或已有实例难以满足变型需求的条件下，零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足机械产品定制的需求。

2.2 以CAD系统作为快速精密加工技术产品信息工具

计算机辅助设计，英文名称Computer Aided Design，一般简称为Auto CAD，是在设计过程中利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，使用它在绘制平、立面过程中，可以很简单地通过绘图命令完成，机械产品各部分尺寸、纹样的设计。通过AutoCAD绘制的平面图与立面图，不但可以准确地表明设计者的意图，还能根据图纸定义颜色生成三维模型，很大程度上弥补了设计与施工间的空洞。当然，AutoCAD绘制出来的图形难免存在一些不足，因此在设计界还常利用Photoshop来绘制平面的效果图。在机械产品的精密加工技术开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立机械产品的变型模型。

2.3 机械几何数据模型

在机械产品的精密加工技术中，不但要对产品固有的生产属性进行数据化管理，而且将各个数据之间的层次分布关系整理清楚。所以说，精密加工技术模型既包含了机械生产属性信息，同时也包括了零件图形信息。零件图形信息可以准确描述机械零件的各个尺寸大小，这一系列工作在CAD技术可以得到很好的表示；而机械产品属性信息数据量非常庞大，它采集了机械中大量的零件特征，不仅能够对生产机械零件实施信息化操控，还能对精密加工技术过程等进行全程监控，反映在几何数据模型中，这些精密加工技术工作都是由几何图形表示，他们都是点、线、面的对象集合，而且通过这些地物可以组合成为矿区环境下的所有机械产品，并分别具有各自的属性特征与几何特征。通常我们都可以将具备集合特征的数据分类为层次数据与几何数据。层次数据可以带有属性，是把各采集到的图形按照各自的特征、需求归类分层，最终得到的结果，同时也是属性与图形的关键结合点。几何数据则是对机械形状大小、空间位置及其拓扑关系进行描述表达的基础数据。

2.4 机械属性数据模型

复杂环境下，属性特征无疑是描述各物体要素特征、形态和分布关系的最直接数据。而机械产品属性同图形信息关系极其密切。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。这里首先介绍属性数据与客观数据间的联系。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性，共计八种类型。而根据分类和层次关系，我们可以将各属性数据又分做两大类，比如说，机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。此外，机械产品中属性特征模型的逻辑结构，因为各数据间存在着各式各样的映射关系，如需要提取某种设备状态信息的时候，我们可以进行分层查找，并根据确定设备的地理位置，最终获得该设备的属性信息与图形信息，一举找到和该机械相关的所有设备信息，很好地满足了机械产品的精密加工技术的快捷性和简便性。

3 结语

针对机械产品的精密加工技术要求，本章详细介绍了参数化精密加工技术模型，并结合了FlexRIA方法分析了机械产品的精密加工技术表达模型。通过其中的属性数据模型可以很好地对传统机械产品属性实施开展数据管理，几何数据模型则清楚地概括了机械产品各零件间的分布层次关系，系统界面可视化、操作性强，势必有利于我国机械产品的技术经济效益，对机械产品的生产工作会有非常好的借鉴与指导意义。

参考文献

[1] 王峰，俞新陆.产品级三维参数化设计系统的研究

与开发[J].计算机辅助设计与图形学报，2001，

13（11）：1012-1018.

[2] 狄长春，杜中华.基于参数化装配的产品精密加工

技术研究[J].计算机应用，2001（5）：49-50.

[3] 罗海玉.机械产品快速精密加工技术策略[J].机

械研究与应用，2001，14（1）：69-71.

作者简介：袁静（1963—），女，黑龙江讷河人，鹤岗诚基水电热力有限责任公司工程师，研究方向：机械制造工艺与设备。endprint