零件机械加工工艺的设计原则探讨

陈林凯

（杭州第一技师学院，杭州 310012）

零件机械加工工艺的设计原则探讨

陈林凯

（杭州第一技师学院，杭州 310012）

随着科技的变化发展，零件机械加工逐渐发展成为以数字控制技术编程加工的生产方式。本文主要从零件的加工与数字控制编程等方面进行探讨，并分析零件机械加工工艺的设计原则，以期实现更好地零件机械加工，从而提升零件机械加工的质量和效率。

零件 机械加工 加工工艺 设计原则

第三次科技革命爆发后，电子计算机技术快速发展，为我们的生活、生产方式带来了空前的变化。零件加工随着科技革命的进行，也发生了巨大变化，逐渐转向机械化发展。机械加工的工艺设计、工艺水平以及加工质量，变成衡量一个地区、一个国家现代化工业发展水平的重要因素。可以说，零件机械加工技术的发展，决定着我国制造业的发展。

1 零件机械加工工艺设计概述

在零件机械加工工作中，主要依靠数字化信息对机械运动及加工过程进行控制来实现。所以，在对零件进行统一机械加工前，要先充分了解零件的加工技术、加工过程，再来制定合理的具体机械加工方案。在对零件进行大批量机械加工的过程中，要尽量选择较为合适的生产制造机床。通常，对零件加工图纸具体分析后，再来确定本次零件机械化生产采用何种加工方式来实现。

一般情况下，数控是对零件机械加工过程中的具体位置、角度以及运行速度和能量流向开关等方面的设置和设计。对于零件的机械加工而言，需要数控设计人员对本次零件机械加工方法、具体加工技术等有着详尽的掌握和了解。零件大批量的机械加工，对加工工艺的要求较为严密精确。大批量的零件机械加工，不管从人力、物力方面，还是财力方面来讲，都有着重要的突破。但零件机械加工在为我们带来便利的同时，也同样为我们带来了一些问题。因为在整个数控零件机械加工中，主要依靠机械进行零件的加工和制造，而人为因素对其干扰较少。这就造成在机械加工时倘若出现工艺问题，人也无法干预其加工程序。因此，这就对零件机械加工在加工设计方面提出了更高要求。只有加工设计做到精准无误，才能让零件机械加工的质量得以保证。在机械加工的工艺设计方面，要对所加工的零件做以精确的计算和衡量，并将这些数据准确无误地添加到数控编程的程序中，才能尽最大可能减少零件在机械加工中出现数据、尺寸的误差。

2 零件在机械加工工艺设计中应该遵循的具体原则

数控机床是依照零件机械加工过程中，由专业人员为整个加工流程编制的具体加工方法和程序所展现的地方。零件加工的数控设计主要是零件在整个机械加工过程中的加工程序、加工路线、加工参数以及加工刀具的运动轨迹、位移参数，还有换刀、转向等辅助功能的设计。将机械加工的具体加工步骤和程序输入数控机床设计中，以此来实现数控机床的有效加工指挥，实现零件大批量的机械加工。数控机床较之普通的零件加工机床，在实际操作和零件加工质量方面也都有着明显的优越性。在生产实际中，普通机床只要依靠人为的操控才能实现零件的机械加工。而对数控零件机械加工技术的应用与发展，人们只需要改变控制机床运行和发展的程序就可以达到加工不同零件的目的。除此之外，数控机床在精准度要求较高的零件机械加工发面，更是体现出其优越的特性，这就对数控机械加工的编程要求更为严格。零件在机械加工工艺设计中应该遵循的原则，主要从以下几个方面来看。

2.1 粗基准选择时应该遵循的原则

零件在加工的第一工序或最初几道工序中，只能用毛坯尚未经加工的表面作为定位基准，这种定位基准称为粗基准。在粗基准的选择方面，主要要考虑加工表面余量的确认以及加工表面的尺寸大小是否能够满足零件机械加工的需要[1]。此外，所选择的粗基准应当结构相对简单，便于拿放使用。选择的过程中还应注意，粗基准是否出现浇口或者有飞边情况。要保证粗基准的质量，方便其在日后零件机械加工中的使用。

2.2 精基准选择时应该遵循的原则

精基准应从保证零件加工质量和精度的角度进行选择，同时还需要考虑装夹方便等问题，注意基准重合原则。为了方便零件机械加工的顺利完成，应选择加工表面的设计基准，并为其定位基准。如果加工表面的设计基准与定位基准不能重合，那么就会增大基准定位误差[2]。如果零件的某一组精基准定位在比较方便加工其他表面时，应该尽可能在多数工序中采用这一组精基准进行定位，以尽量减少零件机械加工设计在加工中的费用，提高机械加工的效率。

2.3 零件加工方法方面应该遵循的原则

在零件的表面加工工序设计中，应该切实根据所加工零件的结构特征、零件的质地性质等现实情况，确定大批量零件机械加工的加工方法和加工方案。待确定好合适的加工方法后，再展开其他方面的工作。

在加工方法的确定过程中，除去所加工零件的结构特征、零件的质地性质等现实情况，还要综合考虑零件加工需求商的客观经济能力，争取在不影响机械加工质量的前提下，尽量为企业减少加工成本，减小其经济压力，实现企业利益的最大化。

2.4 零件加工顺序方面应该遵循的原则

零件的加工顺序方面应该遵循以下几点原则：第一，加工顺序的设定应该遵循先粗后精的原则。为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，切削加工时应先安排粗加工工序，在较短的时间内将精加工前的大量加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。第二，加工顺序的设定应该遵循先近后远原则。零件机械加工的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。第三，加工顺序的设定应该遵循内外相交的原则。对内腔和外表同样需要机械加工的零件来说，首先可以对零件的里外表面部分进行加工设计，其次再对零件的里外进行深入的加工和处理[3]。切不可在零件的内外任何一个表面或是深入加工完成后，再进行另外一个面的加工。第四，加工顺序的设定应该遵循基面先行的原则。其他表面加工的精基准一般安排在工艺过程一开始就进行加工。这主要是因为定位基准的表面越准确，装夹时发生误差的概率就会越小。就像在对轴类零件进行加工设计时，一般都会把轴类零件的中心孔加工放第一步，然后再选择进行轴类零件的其他部位加工工序设计。

上面四种工序设计原则是随着加工零件的变化而变化的，并不会保持一成不变的姿势服务于零件机械加工设计。要以灵活的头脑将这些原则放置于千变万化的零件机械加工中，从而保证零件机械加工的精度与加工质量。同时，这些原则的应用还需要依靠工序设计者的从业编程经验以及知识储备量的充足准备。

3 结束语

传统认为的零件加工，在工艺、加工设计方面有着相对较为严格的要求。在为制造业的发展带来便利的同时，又为加工工艺设计的编程工作带来一定的困难。加工工艺设计同所加工的精密零件一样，需要高度的数据确定。但是，加工工艺的编程只是整个零件大批量机械加工生产的一个方面，在加工零件的选择以及确定方面也同样要做到质量保证。可见，合适的加工备用零件，加之实际可行的加工方案，才能确保零件机械加工的顺利高效完成。

[1]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化，2005，（9）：54-59，72.

[2]李翠翘，李建政，孟刚.零件机械加工工艺设计原则的探讨[J].机械研究与应用，2005，（5）：70-71，95.

[3]计正寅.零件机械加工工艺设计原则分析[J].工业设计，2015，（8）：117，121.

Discussion on Design Principles of Parts Machining Technology

CHEN Linkai
(The first technician college, Hangzhou, Hangzhou 310012)

With the development of science and technology, mechanical processing of parts has gradually developed into the production mode of digital control technology. In processing machine parts in machining process design principles, this paper mainly from the parts of the processing and digital control programming of and analysis the design principle of mechanical parts processing, in order to achieve better mechanical parts processing, so as to enhance the quality and efficiency of machining parts.

parts, mechanical processing, processing technology, design principles