河南省夏邑县农业机械管理局 河南省夏邑县 476400
摘要：在数字技术发展的推动下，零件机械加工已采用了数字加工技术，大大提高加工工作的效率。推进了我国零件加工业的进一步发展，也推动了工业生产效率的提升。本文探究了零件机械加工的特点及零件加工工艺的设计原则，供读者参考。
关键词：零件机械；加工工艺；设计原则
引言
机械零件的设计和加工工艺水平是衡量机械零件质量的重要标准，零件本身结构的合理性和精密度对机械加工有着重要的影响，现代零件结构越来越复杂，结构工艺性好的零件不但便于生产，能够有效的提高机械加工的质量和效率，而且成本低，在市场上具有非常强的竞争力，因此对机械零件的设计和加工工艺性进行研究具有非常重要的现实意义。
1 零件机械加工工艺的特点
1.1 内容具体化
当前，我国零件机械加工采用数控加工技术，这就要求零件机械加工工艺的涉及内容必须详细具体[1]。运用数控机械加工时，工作人员会事先制定加工方案，包括加工的顺序、加工时选用的刀具、具体的加工方法、重点是零件的加工参数。通过对零件加工过程中各相关内容详细、具体的设计，保证零件加工的标准化。
1.2 工艺精准化
采用数控化的机械加工方式会使得零件加工过程中减少人为的干预，虽有利于节省加工中的人力，提高加工的效率，但同时也使得加工出现问题时人为解决问题的能力变弱。所以零件机械加工必须提升加工工艺的精准化，以减小加工误差的出现，保证零件的加工质量[2]。
1.3 数学计算要求较高
在零件机械加工过程中，必须对零件的图形设计与计算，尤其是对数控加工方式的编程要进行准确的计算才能保证零件的几何图形尺寸的准确性与科学性。这就需要在设计零件机械数控加工工艺时就要根据零件机械的需求将零件尺寸进行统一计算，并且对零件机械加工过程中的其他影响因素进行充分考虑，对其进行必要的优化设计[1]。
2 机械零件加工工艺的内容
目前我国的机械零件加工普遍采用的是数控的生产方式，因此要想保证机械零件加工的质量，必须要在机械零件加工之前详细地了解机械零件的加工工艺，并根据机械零件实际的设计和加工要求，合理地制定加工方案。对于机械零件加工工艺的内容，首先在进行机械零件的加工之前就要选择合适的数控机床，根据机械零件的实际情况，恰当的进行选择，在确定数控机床之后，再进行具体加工工序的设计，由于不同种类的机械零件的加工工序都不尽相同，因此必须要在机械零件的设计完成之后，再开始加工操作；其次在确定好机械零件加工方案之后，要对机械零件加工图纸进行仔细地分析，从而确定最合适的加工技术，保证整个加工工作的顺利进行。
3 机械零件工艺性设计方法
3.1 经验法
经验法是机械零件工艺性设计的一种普遍方法，主要是在全面归纳的前提下给出经验公式，并进行对比分析，从而选择合适的机械设计方法，这种设计方法要求设计人员具有相当丰富的零件设计经验才能够保证经验公式的可靠性，因此虽然经验法的可行性较强，但是仍然不够完善，而且经验设计的科学性并不强，所以在机械零件的设计中还需进一步地完善。
3.2 模型法
机械零件的结构通常比较复杂，而且有些零件的质量和体积都比较大，因此对于这些零件的设计一般采用模型法，目前构建零件模型主要是通过实验的方式，在应用模型法的过程中，设计人员必须要注重与机械化实际生产的联系，根据实际的生产状况确定模型，以免影响零件的结构性能[4]。
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3.3 理论设计法
理论设计法是建立在目前零件结构理论基础上的。零件结构设计涉及到很多学科的知识，例如机械原理、材料力学、金属学等等，因此在应用理论设计法的过程中，首先要确定零件的荷载，并根据荷载情况确定零件的尺寸，例如需要考虑直杆在拉伸情况下剖面受力情况，并利用相应的力学公式，来计算直杆零件的相关系数。
4 零件机械加工工艺的设计原则
4.1 零件机械定位基准选择设计原则
定位基准选择原则主要指的是零件机械加工过程中，零件相对于机床与刀具的位置表面，一般包括粗基准与精基准的选择原则。（1）粗基准选择原则。粗基准选择原则要求就是零件加工材料与加工表面要有比较充足的余量，同时要保证零件的非加工表面的尺寸与位置等信息符合相关的图纸标准。另外，要尽量选择定位方便与装夹简单的加工方式。其实，粗基准准选择原则最重要的就是确定好零件机械的加工表面和非加工表面，然后在此基础上设计零件加工位置。（2）精基准选择原则。精基准选择原则与粗基准选择原则刚好相对，更加注重对零件的准确定位与装夹加工更加重视。需要注意的是对精基准选择设计时，一定要对零件某一面的精基准加工进行确定，然后使用精准重合的原则对其他表面进行定位精加工。
4.2 零件表面加工方法选择原则
零件表面加工要遵循相应的原则，根据具体零件的加工特点，选用合适的加工方法进行加工作业。零件表面加工方法的确定采用倒推的原则，即先确定零件精加工的方法，再向前推导前段加工作业的加工方法。整体加工过程中应遵循以下几点原则：1）经济适用原则。在零件加工过程中对各加工工序进行经济性的确定，这就要求从设备、具体工艺、时间等进行确切的分析，以确保零件加工流程工序的实用性。这样是为了促进零件加工的精确性。其次，加工精确度的选择要与零件表面加工精确度与粗糙度具有良好的匹配性，以保证零件加工的质量设计要求。2）加工工艺精确性原则。零件表面加工方法的选择原则要重点遵循加工工艺精确性的原则，以保证零件加工的质量。这一原则重点在于保证零件表面形状与位置的协调性，保证二者加工的精确性。同时，还应保证零件表面形状与位置的协调性及零件材料的适应性，当前零件加工机械性能与加工工艺相适应。这就要求在设计过程中必须考虑到加工工艺的适用性原则与协调性原则，在坚持三项原则的基础上进行零件加工以保证零件的加工质量。
4.3 零件机械加工工艺顺序选择原则
零件机械加工工艺的顺序直接影响零件机械的加工效率与质量，并且对零件的精准度与严密性也会产生重要影响。一般来说，对零件机械的加工顺序进行设计时最好遵循以下两个原则：（1）加工工艺的阶段性原则。零件机械加工一般分为粗加工阶段、半精加工阶段以及精加工阶段。在粗加工阶段要尤其注意对零件表面的余料进行削切，确保零件加工的基础符合标准；半精加工阶段主要是在粗加工阶段的基础上进行加工。精加工阶段要根据零件加工需求进行精细加工，这一阶段加工对精准度与严密性要求较高；（2）加工工艺的工作组合原则。除了按照合适的加工顺序对零件表面进行加工外，还要根据零件机械加工的质量要求与使用要求对加工工序进行合理组合，减少加工时间。通常会按照分散性原则将加工内容相对简单的加工工序进行组合，可以提升零件加工效率，节省加工设备的使用时间；而对工序较多的零件表面加工进行集中加工，可以直接使用生产效率较高、技术性较强的加工设备，简化零件加工计划与组织工作，减少人力投入，提高加工效率。
结束语
综上所述，科学技术在零件机械加工行业的充分应用可以大大提高零件机械加工效率与质量，提高零件机械加工企业的生产效益，对促进零件机械相关产业的发展也有重要的推动作用。在对零件机械数控加工方式进行优化设计时要对零件机械加工要求进行充分考虑，按照设计原则，确保优化设计后的机械加工工艺能够满足零件机械的质量与效率要求。
参考文献：
[1]周辉.机械加工工艺对零件加工精度的影响分析[J].中国新技术新产品，2017（03）：57-58.
[2]李琳，郭鹏.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].工程技术研究，2017（01）：96+98.
[3]周建颖.探讨端盖零件机械加工工艺的具体设计[J].装备制造技术，2017（01）：262-263.
[4]李静.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息，2016（24）：21.
[5]陈海洲.机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].企业技术开发，2016，35（08）：122-123.
论文作者:刘琳琳
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第20期
论文发表时间:2018/10/10
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