淺談機械工藝技術與工裝設計及應用

葉龍玉　黃巖　張鵬亮

摘要：機械制造行業(yè)的飛速發(fā)展給人們的日常生活帶來了極大便利。但隨著生活水平的不斷提高，人們的物質需求也日益增長，對機械產品的發(fā)展要求也越來越高，而加工過程中難以避免的技術誤差成為現(xiàn)代機械制造業(yè)發(fā)展路上的最大阻力。因此，就應針對機械加工強化機理與工藝技術研究進展展開分析。所以，本文針對機械加工工藝與工裝設計的教學改革，進行了研究與探索。

關鍵詞：機械加工;工藝技術;工裝設計;實際應用

材料失效形式主要包括：腐蝕、磨損、斷裂等，其中腐蝕作為材料失效主要形式，約占據(jù)世界生產鋼鐵總產量10%作用，同時腐蝕也是導致機電設備出現(xiàn)損壞主要因素，約占據(jù)30%。一般在針對金屬材料展開強化處理過程中，可以運用合金化、塑性變形、熱處理等方式，將金屬材料內部結構與應力情況進行更改，以此來實現(xiàn)增加金屬材料抗變形能力與疲勞失效能力。但不同強化方式其效果之間也會存在差異，因此，就應針對機械加工強化機理與工藝技術展開研究。

一、機械加工工藝的概念

機械加工與工裝設計是機械專業(yè)必學課程，具有很強的實踐性，涉及范圍廣，是機械專業(yè)教學的基石，有著極重要的地位。機械加工工藝技術和工裝技術的不斷發(fā)展，使得機械加工技術也得到了進一步的提升。在機械加工初期，傳統(tǒng)的加工方式需要樣圖的尺寸以及比例，這是必不可少的。但機械加工工藝與工裝的設計發(fā)展到今天，衍生出了一種新型的加工方式，整個工藝進行過程中是不需要圖紙樣圖就能進行加工的。

二、加工工藝在機械制造中的重要作用

加工工藝是產品制造過程中的關鍵環(huán)節(jié)，由于人們的物質需求逐漸提高，對產品的制造要求也越來越高，為了滿足使用人群的高要求，制造加工工藝的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出復雜性、煩瑣性等特點。這種發(fā)展情況也對技術人員提出了更高的要求。有的制造單位為嚴格實現(xiàn)工藝制造的規(guī)范性，還會把制定的工藝規(guī)程制成文件，指導加工過程。技術人員需將工藝規(guī)程和實際情況結合，正確把握施工中的所有環(huán)節(jié)，并根據(jù)具體的使用需求合理調整施工程序，最后，為了最大程度的貼合現(xiàn)實的使用場景，還需小幅度調整產品尺寸、加工位置以及在加工過程中隨時改變下刀位置。

三、機械加工工藝技術偏差的產生原因

1.機床方面

在實際加工過程中，由于機床不斷地運作，用于傳遞機械制品的傳動鏈便需要不斷產生摩擦以維持運作，導致了一定程度的變形。同時，所選傳動鏈的精確度不夠，難以匹配機械運作，也是誤差產生的重要原因。所以在裝配過程中，技術人員需要對傳動鏈的相關條件進行仔細核對，并在后期使用過程中對機械質量進行定期檢查和保養(yǎng)，如有問題及時維修或更換，以保證產品精度。

2.定位誤差

進行零部件加工過程中，定位誤差通常表現(xiàn)在以下兩個方面：一是在定位副加工時定位不準出現(xiàn)誤差;二是基準不重合引起誤差。因此，在加工實踐中要加大對定位基準的考慮，應盡量選用結合要素進行定位，而在定位基準和設計基準不一致時，將出現(xiàn)誤差。定位副包括夾具定位構件和工件定位面兩部分，定位副之間或者兩者配合間隙發(fā)生異常變化時將造成零件位置變動，由此造成加工不準確。這種誤差通常出現(xiàn)在利用調整法加工中。針對這一誤差問題，技術人員要從基準有效確定角度出發(fā)，確保加工有效性和精確性。

3.實踐教學設備不足

在機械加工工藝與工裝設計改革中，教學改革最重要的是對實踐教學的重視，但在實踐教學中，還缺乏了實踐設備和實踐場所。隨著我國的經濟發(fā)展，我國對高校教育越來越重視，各個高校的教育教學設施也被提上了日程，大大地提升了教學的整體實力，但值得注意的是，高校完善設施設備的同時，學生數(shù)量也在猛增，而學生數(shù)量的猛增和學校完善設施設備的速度是不一致的，學生數(shù)量的增加遠比學校完善設備設施的速度更快。因此，在機械加工工藝與工裝設計教學中，實踐措施美中不足，沒有過多的實踐場所，這也是影響機械加工工藝與工裝設計教學質量的關鍵。

四、工裝設計

1.減少零件加工過程的直接誤差

直接誤差會對零件加工精度產生直接影響，減少這類誤差是提高機械加工工藝應用效果的有效措施。一些直接誤差可通過預防來減少，例如，進行零部件加工中，受到外部應力以及熱度的影響，導致軸車發(fā)生變形，不利于零件加工高質量進行，針對這一問題，可進行軸車的對切處理，設計走刀反方向是對切方向，可在彈簧作用下避免軸車變形，即是減少直接誤差，對最終加工精度進行控制。當加工零部件較薄時，應在零部件處于自由狀態(tài)下時實施加固處理，確保機床加工面和待加工零件的充分結合，用吸盤處理工件表面，不僅增強它的剛度，還能減少摩擦阻力，創(chuàng)造一個良好的加工條件，是降低直接誤差的重要舉措。

2.不斷更換加工工具

在實際加工過程中，工具長時間的使用導致的磨損以及破壞，使得工具的靈敏度嚴重降低，這是加工工藝中的常見問題，這一情況也會增加誤差出現(xiàn)的概率。所以加工人員對于工具的檢查工作很有必要，通過及時更換新的加工工具，可以有效保障工具的精準度。此外，在正式進行加工工作之前，工作人員需要充分了解具體的操作流程、加工工藝的規(guī)范、所有可能使用到的加工器具的使用方法和養(yǎng)護措施等，避免過程中可能出現(xiàn)的意外事故，以保證加工過程的順利進行，從根源上降低誤差的出現(xiàn)。

3.夾緊力

在工裝設計教學過程中，教師在對零部件的實際應用期間，要求裝備產生的夾緊力是能夠讓制作加工的工件被穩(wěn)固地固定在支架上的。教師在此過程中，還應該設置好相關的裝備，要讓工件的方向與夾緊的方向保持一致，這樣能夠降低在加工過程中出現(xiàn)變形的情況。除此之外，在實際工件加工期間，還有可能會受到其他的外在影響或是內在影響，比如重力或者是切削力的影響。此時，教師在教學期間是可以針對上述兩個方向進行調整的，這樣能夠讓其保持水平一直。教師在教學實踐過程中，還要嚴格地控制工件夾緊力的作用點，這樣能夠保障工件在制作中符合標準要求。

4.靈活采用誤差分組

隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，機械加工工藝水平日益提高，呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景，一套相對成熟完善的加工流程正逐步形成，借助現(xiàn)代科技的發(fā)展，技術人員也能實現(xiàn)對產品精準度的保障。但產品在處于兩道工序之間的半成品時期，精準度不能得到有效保障，易引起誤差的產生。單獨提高某單一工序的精準度絕非易事，需要大量的人力和物力，為避免該過程產生的誤差，業(yè)內人士提出了誤差分組的方法。第一，以誤差為標準將半成品分為幾個小組;第二，根據(jù)分組情況對產品進行分批次加工;第三，根據(jù)產品的具體情況，科學調整工件位置，隨時改變加工手段，降低誤差發(fā)生可能性，從而達到對生產工件質量的有效控制，保障工件精準度和尺寸。

結束語：

機械加工工藝的高低是評判國家工業(yè)發(fā)展水平的關鍵性因素，但實際生產中，存在的技術誤差導致產品效果大打折扣，此時就需要進行機械加工工藝與工裝設計的教學改革，必須采取有效措施，解決教學中的不足。要求人們對加工工藝提出更高要求，還應從誤差分析角度出發(fā)，提出相應的加工工藝優(yōu)化設計對策，以便滿足機械工程的發(fā)展。

參考文獻：

[1]姜永秋.機械加工工藝的技術誤差問題及對策分析[J].時代機，2019，46（04）：13-14.