武卫

摘 要：随着各行各业生产工艺的不断升级，以及人们对于设备自动化要求的不断的提高，机械设计制造面临着巨大的挑战。与此同时，通过机械设计人员的不断努力，我国机械制造水平以及精密加工技术水平已经得到了进一步的提升。本文则对机械设计制造工艺及精密加工技术进行简要的介绍，供各位参考。

关键词：机械设计;制造工艺;精密加工技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.030

1 机械设计制造工艺及精密加工技术简介

在我国科学技术发展过程中，国家对机械设计制造工艺的发展投入了大量的资金，也制定了各种促进该行业发展的政策。机械设计制造工艺的优化与创新也是我国各大高校以及研究单位重点关注的课题。目前机械设计制造工艺仍然处于稳定发展的状态，为我国工业结构调整以及产业设计提供了技术支持。目前来说，我国机械设计制造工艺主要的发展方向有以下两点：

第一，在改进原材料加工工艺的同时，提高机械制造产品的生产速度和生产质量。

第二，多种技术相融合，实现自动化机械设备的设计与制造。

在高科技产品的设计与制造过程中，往往会运用到精密加工技术。一个国家精密加工技术的水平，往往决定着其高尖端技术的发展程度。发展精密加工技术还能有效打破他国的技术垄断地位，降低我国高尖端行业对国外设备的依赖。同时，我国产品精度的提升以及生产力水平的提升，都与精密加工技术有着密切的关系[1]。

2 基于复杂零件精密加工主动寻位技术简介

（1）复杂零件精密加工主动寻位技术方式介绍。随着汽车、造船、磨具工业的飞速发展，在现代工业中出现了越来越多的复杂形状零件，复杂零件的加工工序也变得越来也复杂，在加工过程中，夹具、材料、刀具的形变等因素都会导致加工误差的出现。而机床夹具作为机械制造工艺系统中重要的组成部分，需要通过有效的寻位操作对零件进行定位和夹紧，保证零件的位置精度。目前复杂零件的制作过程中主要使用两种寻位方式：一是根据交工要求设计夹具，运用夹具的装夹基准面对夹具进行定位，然后再通过夹具上的定位元件与工件上的定位基准面的紧密切除，保证位置的准确性;二是通过人工移动、测量的方法，找准机床上工件的正确位置。

但是，以上两种寻位方式均有较为明显的缺点。第一种方式需要根据零件的特征制造不同的夹具，因此在一定程度上加大了制造成本，制造系统的加工柔性被限制，同时夹具本身的误差也造成了工件的制造误差，该寻位方式很难达到理想的加工精度。第二种方式则在加工每个零件时都需要极长的加工辅助时间，加工效率地，并且技术人员的操作水平也会对加工精度造成影响，很难适应如今的高精度、高效率的生产要求[2]。

（2）主动寻位安装工艺方案。通过在实践过程中总结箱体类零件的主动寻位原理，对涉及到回转体等复杂工件的分布式寻位安装工艺进行了探讨和优化，优化后的主动寻位安装工艺方案能够有效提高复杂零件的加工精度，并简化工艺流程。其他类型的工件则需要根据实际情况对主动寻位安装工艺进行调整。

首先，根据加工工件和车床的特性对工件进行初始粗定位，工件初始定位基准元件一般选用具有可移动性的常规自定心夹具，让工件定位装置能够在一定范围内进行变化，从而实现工件的初始定位。如果工件需要经过精密修磨，那么就需要根据参考基准面的不同调整寻位方式。例如接触式寻位方式适合外形面为参考基准面的安装调整与精密寻位，非接触式寻位方式适合内形面为参考基准面的安装调整与精密寻位。

然后，在利用寻位工作站对工件的实际位置和姿态进行主动感知，并将测量所得的数据录入系统中，进一步确定工件的实际状态，并实现工件位置高精度调整，从而形成工件夹具系统。工件夹具系统可以在精密接口技术的配合下，实现高精度、高效率的安装，从而保证工件加工的精度与质量。

由于复杂零件往往涉及到不同工位或者不同机床之间的安装转换，所以我们需要保证夹具系统能与不同机床的接口相匹配，因此我们会通过使用夹具系统上的精密接口达到安装目的，从而避免由于工位或者机床转换过程误差的出现，保证不同工序的加工精度满足设计要求。

通过主动寻位安装过程我们可以了解到，在当工件需要完成工位或者机床之间的安装转换的过程中，我们仍然需要重复动寻位安装工艺，而提高精密接口的精度则成为提高工件工位或者机床之间安装转换工艺精度的重要措施。另外，工件工位或者机床之间安装的步骤可以分为如下步骤，一是工件在夹具系统中的重新安装，二是夹具系统在新工位或新机床上的安装[3]。

（3）控制寻位安装工艺误差的措施。提高精密接口技术的水平以及精度，有效解决工件由于工位或者机床之间安装转换操作所带来的精密定位问题。确定影响工件位置精度的敏感零件，保证零件处于良好的运行状态，提高其制造和装配的精度。消除系统常值误差能够有效降低工件安装过程中产生了误差，初始工件寻位与工序转换寻位都能达到控制误差、提高精度的作用。

如图1所示的工件夹具系统，弹性定位板上的四个定位卡槽的宽度相等，定位孔截面为凸台的优势更明显，因为这种结构能够与弹性定位板配合使用。十字形状定位块在足够大的轴向力作用下只在十字槽内发生弹性微形变，从而有效消除了配合间隙，保证了零件的中心位置，将重复定位精度控制在2μm以内。

3 总结

随着科学技术的不断发展，无论是基础加工手段还是精密加工技术，都应该得到科研人员与技术人员的重视，并通过我们不懈的努力，研发出更多更先进的机械设计制造工艺及精密加工技术，为我国各行各业的工艺发展提供技术支持，打破其他国家对于我国的技术垄断，提高我国机械加工技术的总体水平，为高精尖技术的发展提供助力。

参考文献：

[1]陈刚.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术研究[J].南方农机，2019，50（05）：89+94.

[2]梁柱.基于現代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析[J].现代制造技术与装备，2019（03）：187-189.

[3]苗甫，张淑贤.机械设计制造工艺及精密加工技术研究[J].山东农业工程学院学报，2019，36（02）：32-33+41.