機械傳動零件機械加工工藝設(shè)計原則

祝 勇

（馬鞍山福永智能科技有限公司，安徽馬鞍山 243000）

機械傳動零件機械加工工藝設(shè)計原則

祝 勇

（馬鞍山福永智能科技有限公司，安徽馬鞍山 243000）

機械傳動零件的機械加工普遍選用數(shù)控加工方法，零件加工的優(yōu)劣跟數(shù)據(jù)編程人員所掌握的專業(yè)知識及技術(shù)水平密切相關(guān)。只有數(shù)控人員充分了解機械傳動零件的結(jié)構(gòu)特點及精度要求，掌握基本的專業(yè)知識，具備一定技術(shù)水平，才能保證機械傳動零件的加工質(zhì)量，才能有效避免零件機械加工中的資源浪費并減少廢品率，節(jié)省加工成本。分析機械加工工藝設(shè)計特點和設(shè)計原則。

機械傳動零件；機械加工；工藝設(shè)計原則

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.25

0 引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，先進的零件機械加工工藝不僅對零件加工工業(yè)的發(fā)展起著積極的促進作用，而且也極大地影響著我國機械制造業(yè)的各個領(lǐng)域。只有結(jié)合實際工作需求，嚴(yán)格按照機械加工工藝設(shè)計原則，掌控設(shè)計要點，才能真正提升加工精度和加工效率，進而保障零件加工質(zhì)量。

1 機械傳動零件機械加工工藝

1.1 零件機械加工工藝的主要內(nèi)容

目前，機械零件的加工大多選用數(shù)控的形式進行。因此，在進行零件加工時，應(yīng)預(yù)先了解與機械加工相關(guān)的技術(shù)，然后制定科學(xué)合理的加工方案，最后進一步深入研究零件數(shù)控加工工藝。在零部件進行機械加工之前，應(yīng)合理選擇與之想匹配的數(shù)控機床，然后再在數(shù)控機床上進行操作，進而確定加工工序。其次，應(yīng)根據(jù)零件的加工工藝以及零件圖紙的技術(shù)要求制定合理的加工方案，兩者結(jié)合最終確定相匹配的加工技術(shù)進行作業(yè)[1]。零件加工的工藝設(shè)計在零件機械加工中至關(guān)重要，它將直接影響到零部件完成后的成品質(zhì)量。因此，在對每個零部件進行機械加工之前，應(yīng)預(yù)先掌握零部件加工過程的詳細(xì)程序步驟。此外，在完成零部件的數(shù)控編程后，要對編譯好的程序進行詳細(xì)測驗，以便有效控制編程的誤差，提高零部件的成品合格率。

1.2 機械傳動零件機械加工工藝的基本特征

（1）加工工藝內(nèi)容細(xì)致詳盡。目前機械傳動零件的加工主要是采用數(shù)控加工機械，在零件加工之前應(yīng)根據(jù)零件的作用和要求，預(yù)先制定合理的數(shù)控加工方案，再進行數(shù)控機床的操作，主要包括加工程序、加工方法、加工參數(shù)及選用相應(yīng)的刀具等。在明確詳細(xì)加工方案以后，最后再編譯加工程序并輸入數(shù)控機床內(nèi)。

（2）加工工藝程序的設(shè)定嚴(yán)密而精確?，F(xiàn)階段，我國的零件機械加工企業(yè)大多采用數(shù)控加工的模式，不僅極大地提高了零件的加工精度和工藝質(zhì)量，而且還減低了勞動強度。但這一模式存在一定的缺陷，由于在機械加工過程中減少了人工干涉，在零件加工過程中一旦出現(xiàn)各種各樣的問題，工人無法及時進行調(diào)整處理，所以這就要求零件在進行數(shù)控加工中，應(yīng)設(shè)定更加嚴(yán)密而精確的加工工藝，以降低因誤差因素而增加的產(chǎn)品報廢率及產(chǎn)生機械事故的概率[2]。

（3）設(shè)計數(shù)學(xué)計算。在對機械零件進行數(shù)控加工時，要求以數(shù)學(xué)形式計算零件圖紙和編程尺寸的設(shè)定值。當(dāng)前，零件進行機械加工時通常采用的是數(shù)控模式，要求加工前，先進行編程設(shè)計，將零件尺寸轉(zhuǎn)為幾何模式，再對零件加工的尺寸進行數(shù)學(xué)計算。

2 機械傳動零件機械加工工藝設(shè)計原則分析

2.1 定位基準(zhǔn)選擇原則

定位基準(zhǔn)的定義是指在零件進行加工時，用以確定工件在機床上或是夾具中正確采用的基準(zhǔn)，在加工毛坯件的過程中使用的是最原始的未經(jīng)加工的表面，被稱作粗基準(zhǔn)。零件在完成原始加工后再進行加工的話使用的是已經(jīng)經(jīng)過加工的定位基準(zhǔn)，即精基準(zhǔn)。所以選擇什么樣的表面作為定位基準(zhǔn)對零件加工起著重要作用，它與零件加工的質(zhì)量及夾具結(jié)構(gòu)的選擇密切相關(guān)。所以在進行零件機械加工中粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)嚴(yán)格遵循一定選取原則。

（1）粗基準(zhǔn)的選取原則。選擇粗基準(zhǔn)進行零件機械加工的話，主要是基于以下兩個方面：首先是加工表面必要存有充足的余量；其次不加工那一面的表面尺寸和位置也必須要符合圖樣要求。如果選用粗基準(zhǔn)的話，應(yīng)確保零件表面更便于實施定位、裝夾及加工的操作，且所使用的夾具結(jié)構(gòu)更為簡易；同時，還要確定加工面和非加工面是否有精確的位置選擇，通常情況下我們定義不加工面為粗基準(zhǔn)。通常粗基準(zhǔn)的選取條件主要是為滿足重要表面加工后的余量小且均勻，如果要求未加工面的多個加工表面的加工余量小而分布均勻，那么應(yīng)選擇能使未加工面所使所選的粗精準(zhǔn)的位置誤差可以均勻分布到未加工表面的粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)面需盡可能的保證平整，如此可為精準(zhǔn)定位提供保障。

（2）精基準(zhǔn)的選擇原則。首先考慮定位、裝夾以及加工等操作是否便捷，如果零件通過其中一組精基準(zhǔn)定位驗證了可以使其余多數(shù)面加工相對比較方便，那么應(yīng)將這些表面在加工工序中統(tǒng)一采用這組基準(zhǔn)進行定位。遵循基準(zhǔn)重合原則，表面最后進行精加工時，應(yīng)同時保證其位置精度，當(dāng)使用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則后，通過定位仍無法對位置精度的其他面進行精加工時，則必須采用基準(zhǔn)重合原則。遵循自為基準(zhǔn)原則，對于一些要求加工余量小且均勻的精加工工序，可選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)[3]。

2.2 機械傳動零件表面加工方法選擇的原則

不同的零件表面，對零件的加工要求各不相同，其結(jié)構(gòu)特點和材質(zhì)也不相同，要求在進行零件表面加工時必須充分了解，以制定出合適的加工方法。確定加工方法時，需要先明確零件最后的加工方法，再采取由后向前步步推導(dǎo)的形式明確前面工序的加工方法[4]。

（1）經(jīng)濟性原則。首先在零件加工時，對設(shè)備條件、時間要求、技術(shù)水平等進行分析，確定加工的適用性；其次明確加工精確度的合理范圍，為確保加工后的零件更加符合要求，必須保證零件表面加工的精確度、粗糙度與精確度范圍相符合。

（2）適應(yīng)性原則。加工方法要根據(jù)不同的生產(chǎn)類型而進行適當(dāng)?shù)倪x擇，對小批量生產(chǎn)的零件，采用普通機床和常規(guī)的加工方法即可。反之，則采用先進高效的機床設(shè)備和加工方法應(yīng)用于大批量生產(chǎn)，提高效率。

（3）匹配性原則。要求零件加工方法和加工要求要結(jié)合實際情況，嚴(yán)格執(zhí)行，避免盲目匹配，同時還應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源。堅持加工方法與加工表面的形狀（位置）精確度、設(shè)備條件、材料性質(zhì)及人員技術(shù)水平相匹配的原則。

2.3 機械傳動零件加工工藝順序選擇的原則

2.3.1 加工順序的種類

粗加工、半精加工、精加工是3個不同的零件加工工藝階段，主要是根據(jù)零件加工的性質(zhì)和作用進行劃分的。其中粗加工階段是切削加工零件表面的余料；半精加工階段是在粗加工的基礎(chǔ)上，再次對零件表面進行加工；而精加工階段是為了更好滿足零件加工要求而進行的精確性加工。在實際加工過程中，還會涉及精細(xì)加工階段，主要是應(yīng)用于一些要求較高的零件。

2.3.2 零件加工工序的組合原則

（1）工序分散原則。采用工序分散原則，可以合理選擇工藝設(shè)備、縮短工藝時間，更有利于對產(chǎn)品的更換。通常被加工的零件需經(jīng)多道工序，且加工工藝時間過長，但各個工序的加工內(nèi)容又過于簡單，而采取工序分散原則可以更好的解決這一問題。

（2）工序集中原則。可理解為將零件所有表面的加工集中到少數(shù)幾道工序中完成，增加每個工序的步驟。此種方式用于零件加工中并通過高效的專用設(shè)備，能有效提高加工效率和加工零件的生產(chǎn)率，簡化生產(chǎn)程序，節(jié)約勞動力。其不足在于對設(shè)備的調(diào)整維護和產(chǎn)品更換的難度加大了，而且生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的實際工作量也有所增加。

在實際生產(chǎn)過程中，小批量零件加工通常選擇工序集中原則，大批量零件加工既可選擇工序集中原則利用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備進行零件加工，又可以選擇工序分散原則進行流水線式的生產(chǎn)[5]。

3 總結(jié)

機械傳動零件的機械加工，必須結(jié)合實際需求，嚴(yán)格按照機械加工工藝設(shè)計原則操作，掌控設(shè)計要點，才能促使加工精度和加工效率得到提升，保證機械傳動零件加工質(zhì)量。

［1］姚美麗.機械加工工藝編制的要點分析及其改進措施［J］.汽車工藝與材料，2010（5）：112-113.

［2］王堅，侯春林.機械加工工藝的節(jié)能問題［J］.應(yīng)用能源技術(shù)，2005（3）：78-79.

［3］朱煥池.機械制造工藝學(xué)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2002.

［4］計正寅.零件機械加工工藝設(shè)計原則分析［J］.工業(yè)設(shè)計與實踐，2015（8）：117，121.

［5］程貞虎.模具零件在加工中心加工工序中的常規(guī)工藝安排［J］.模具制造，2014，14（4）：61-63.

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〔編輯 利 文〕