机械传动零件机械加工工艺设计原则

2017-04-11祝勇

设备管理与维修 2017年12期

关键词：机械传动精加工机械加工

祝勇

（马鞍山福永智能科技有限公司，安徽马鞍山 243000）

机械传动零件机械加工工艺设计原则

祝勇

（马鞍山福永智能科技有限公司，安徽马鞍山 243000）

机械传动零件的机械加工普遍选用数控加工方法，零件加工的优劣跟数据编程人员所掌握的专业知识及技术水平密切相关。只有数控人员充分了解机械传动零件的结构特点及精度要求，掌握基本的专业知识，具备一定技术水平，才能保证机械传动零件的加工质量，才能有效避免零件机械加工中的资源浪费并减少废品率，节省加工成本。分析机械加工工艺设计特点和设计原则。

机械传动零件；机械加工；工艺设计原则

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.25

0 引言

随着我国科学技术快速发展，先进的零件机械加工工艺不仅对零件加工工业的发展起着积极的促进作用，而且也极大地影响着我国机械制造业的各个领域。只有结合实际工作需求，严格按照机械加工工艺设计原则，掌控设计要点，才能真正提升加工精度和加工效率，进而保障零件加工质量。

1 机械传动零件机械加工工艺

1.1 零件机械加工工艺的主要内容

目前，机械零件的加工大多选用数控的形式进行。因此，在进行零件加工时，应预先了解与机械加工相关的技术，然后制定科学合理的加工方案，最后进一步深入研究零件数控加工工艺。在零部件进行机械加工之前，应合理选择与之想匹配的数控机床，然后再在数控机床上进行操作，进而确定加工工序。其次，应根据零件的加工工艺以及零件图纸的技术要求制定合理的加工方案，两者结合最终确定相匹配的加工技术进行作业[1]。零件加工的工艺设计在零件机械加工中至关重要，它将直接影响到零部件完成后的成品质量。因此，在对每个零部件进行机械加工之前，应预先掌握零部件加工过程的详细程序步骤。此外，在完成零部件的数控编程后，要对编译好的程序进行详细测验，以便有效控制编程的误差，提高零部件的成品合格率。

1.2 机械传动零件机械加工工艺的基本特征

（1）加工工艺内容细致详尽。目前机械传动零件的加工主要是采用数控加工机械，在零件加工之前应根据零件的作用和要求，预先制定合理的数控加工方案，再进行数控机床的操作，主要包括加工程序、加工方法、加工参数及选用相应的刀具等。在明确详细加工方案以后，最后再编译加工程序并输入数控机床内。

（2）加工工艺程序的设定严密而精确。现阶段，我国的零件机械加工企业大多采用数控加工的模式，不仅极大地提高了零件的加工精度和工艺质量，而且还减低了劳动强度。但这一模式存在一定的缺陷，由于在机械加工过程中减少了人工干涉，在零件加工过程中一旦出现各种各样的问题，工人无法及时进行调整处理，所以这就要求零件在进行数控加工中，应设定更加严密而精确的加工工艺，以降低因误差因素而增加的产品报废率及产生机械事故的概率[2]。

（3）设计数学计算。在对机械零件进行数控加工时，要求以数学形式计算零件图纸和编程尺寸的设定值。当前，零件进行机械加工时通常采用的是数控模式，要求加工前，先进行编程设计，将零件尺寸转为几何模式，再对零件加工的尺寸进行数学计算。

2 机械传动零件机械加工工艺设计原则分析

2.1 定位基准选择原则

定位基准的定义是指在零件进行加工时，用以确定工件在机床上或是夹具中正确采用的基准，在加工毛坯件的过程中使用的是最原始的未经加工的表面，被称作粗基准。零件在完成原始加工后再进行加工的话使用的是已经经过加工的定位基准，即精基准。所以选择什么样的表面作为定位基准对零件加工起着重要作用，它与零件加工的质量及夹具结构的选择密切相关。所以在进行零件机械加工中粗基准和精基准的选择应严格遵循一定选取原则。

（1）粗基准的选取原则。选择粗基准进行零件机械加工的话，主要是基于以下两个方面：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须要符合图样要求。如果选用粗基准的话，应确保零件表面更便于实施定位、装夹及加工的操作，且所使用的夹具结构更为简易；同时，还要确定加工面和非加工面是否有精确的位置选择，通常情况下我们定义不加工面为粗基准。通常粗基准的选取条件主要是为满足重要表面加工后的余量小且均匀，如果要求未加工面的多个加工表面的加工余量小而分布均匀，那么应选择能使未加工面所使所选的粗精准的位置误差可以均匀分布到未加工表面的粗基准。粗基准面需尽可能的保证平整，如此可为精准定位提供保障。

（2）精基准的选择原则。首先考虑定位、装夹以及加工等操作是否便捷，如果零件通过其中一组精基准定位验证了可以使其余多数面加工相对比较方便，那么应将这些表面在加工工序中统一采用这组基准进行定位。遵循基准重合原则，表面最后进行精加工时，应同时保证其位置精度，当使用基准统一原则后，通过定位仍无法对位置精度的其他面进行精加工时，则必须采用基准重合原则。遵循自为基准原则，对于一些要求加工余量小且均匀的精加工工序，可选择加工表面本身作为定位基准[3]。

2.2 机械传动零件表面加工方法选择的原则

不同的零件表面，对零件的加工要求各不相同，其结构特点和材质也不相同，要求在进行零件表面加工时必须充分了解，以制定出合适的加工方法。确定加工方法时，需要先明确零件最后的加工方法，再采取由后向前步步推导的形式明确前面工序的加工方法[4]。

（1）经济性原则。首先在零件加工时，对设备条件、时间要求、技术水平等进行分析，确定加工的适用性；其次明确加工精确度的合理范围，为确保加工后的零件更加符合要求，必须保证零件表面加工的精确度、粗糙度与精确度范围相符合。

（2）适应性原则。加工方法要根据不同的生产类型而进行适当的选择，对小批量生产的零件，采用普通机床和常规的加工方法即可。反之，则采用先进高效的机床设备和加工方法应用于大批量生产，提高效率。

（3）匹配性原则。要求零件加工方法和加工要求要结合实际情况，严格执行，避免盲目匹配，同时还应充分利用现有资源。坚持加工方法与加工表面的形状（位置）精确度、设备条件、材料性质及人员技术水平相匹配的原则。

2.3 机械传动零件加工工艺顺序选择的原则

2.3.1 加工顺序的种类

粗加工、半精加工、精加工是3个不同的零件加工工艺阶段，主要是根据零件加工的性质和作用进行划分的。其中粗加工阶段是切削加工零件表面的余料；半精加工阶段是在粗加工的基础上，再次对零件表面进行加工；而精加工阶段是为了更好满足零件加工要求而进行的精确性加工。在实际加工过程中，还会涉及精细加工阶段，主要是应用于一些要求较高的零件。