郑智文
（西华大学，四川 成都 610039）
摘要：机械制造技术发展到目前为止，特别是我国近年来制造技术的飞速提升，已经有一套相当成熟的理论体系。总的来说，制造工艺理论包括加工成型机理、精度原理、相似性原理和成组技术、工艺决策原理和优化原理等若干个方面，本文主要介绍的这些方面的具体含义，以及现代的一些先进加工的技术。
关键词：机械制造 精度 工艺 优化
一、加工成型机理
（一）分层加工
零件的成型方法有分离加工、结合加工、变形加工等。在加工成型机理上已经从分离加工扩展到结合加工，形成了加工方法。
分层加工和分离加工的原理正好相反，它是将零件在某一方向按一定层厚分成若干薄层，逐一加工这些薄层，并在加工的同时将这些薄层依次堆积起来，即可成型。按照分层的形式又可以分为平面分层和曲面分层。另一方面，也可以将零件沿着某方向按一定的层厚展开成一条成型带子，将其加工出来后，再卷绕成型。
（二）各种能源的加工
零件成型所使用的能源有力、电、声、化学、电子、离子、激光等，十分丰富，从而发展了电火花加工、超声波加工、化学加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工等。由于加工所使用的能源不同，其加工机理也就各不相同。
（三）扫描探针显微加工和原子力显微加工等，例如原子搬迁和排列重组，原子去除与添加，雕刻加工等。
二、精度原理
（一）机械加工原则
在我们机械加工过程中，不可能随意的去加工。在每个工序都有一定的规范和准则，我们把这种准则称之为机械加工的原则。总结了机械加工遵循的原则，可分为继承性原则和创造性原则。继承性原则，它主要是指加工用的机床精度一般高于所加工工件的精度，这是很自然的，也是很通常的选择，它能保证加工的质量和效率。创造性原则可以分为直接创造性原则和间接创造性原则。直接创造性原则是利用精度低于工件精度的机床，借助于工艺手段和特殊工具，直接加工出精度高于“工作母机”的工件。比如说“以粗干精”的加工方法就是所用机床的精度可以低于加工工件的精度，通常通过一些工艺措施来保证加工精度，如研磨、抛光等加工；“以小干大”原则是指加工的工件比机床还要大，采用工件不动，靠机床移动来进行加工，即所谓“蚂蚁啃骨头”的加工方法。这种方法主要用于大型零件、重型零件的加工间接创造性原则是用较低精度的机床和工具，制造出加工精度能满足工件要求的高精度机床和工具，再用这些机床和工具去加工所欲加工的工件，它是先用直接创造性原则，再用继承性原则。
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（二）定位原理
定位原理提出了定位与基准的概念和六点定位原理，其中包括完全定位、不完全定位、欠定位、过定位的判定，定位元件和各种基准的设计。
（三）尺寸链原理
论述尺寸链的产生和分类，建立尺寸链的数学模型，针对线性尺寸链和角度尺寸链、工艺尺寸链和装配尺寸链，提出了求解方法，并进行了计算机辅助建立和求解尺寸链的研究。
三、相似性原理和成组技术
从相似性原理发展到相似性工程，这个漫长的过程，我国学者在这些方面做出了很大的贡献。首先先解释一下概念，相似性是成组技术的理论基础，成组工艺是成组技术的核心，零件的分类成组方法是成组技术的关键问题，其中常用的方法为建立零件分类编码系统。在形状相似性的基础上提出了派生相似性的概念，即所谓的工艺相似性、装配相似性和测量相似性等，这是对相似性的发展。针对从工艺相似性来进行零件的分类成组，提出了生产流程分析法，其中有关键机床法，顺序分支法等。
四、优化原理
将已有的优化方法应用到工艺问题的优化上，进行了单目标和多目标、单工序和多工序的工艺方案优化选择，对提高工艺方案的可行性和有效性，降低工艺成本，缩短生产周期有重要意义。这项技术也是与计算机技术密切结合的结果。机械加工优化通常是要在保证质量的前提下，达到最高生产率、最低成本或最大利润率。
五、现在制造工艺方法
（一）特种加工技术
在特种加工中，工具的硬度和强度可以低于工件的硬度和强度，因为它不是靠机械来切削，同时工具的损耗很小，甚至无损耗，适用于加工精密细微的零件以及容易变形的零件。特种加工的种类很多，主要可以分成力学加工、电物理加工、电化学加工、激光加工、化学加工等。
（二）快速原型制造
我们都知道，零件是一个三维空间的实体，它可以由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此，利用离散和堆积成型概念，可以将一个三维实体分解成若干个二维实体制造出来，再经过堆积而构成三维实体，这就是快速成型制造的基本原理，是一种分层的制造方法。
（三）高速和超高速加工
理论研究可知，切削温度会随着切削速度的不断增加而增加，当达到一个峰值后，却随着切削速度的增加而下降，该峰值速度称之为临界切削速度。所以现代加工中，使用超高速加工也不会造成切削工件热太大而变形，所以得到了广泛的应用。
六、结语
我国是一个机械制造大国，但还不是一个机械制造强国，未来我国制造业的发展还依赖我们去创造，作为当代学生，努力学习和研究就显得尤为重要。希望祖国的机械制造业能够越来越强大。
参考文献
[1]汪文虎,刘晓辉,张军.我国模具CAD/CAM技术的现状及发展趋势研究[J].模具技术,2014,01(02)
[2]王先奎.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2013.06)
论文作者:郑智文
论文发表刊物:《知识－力量》2018年2月上
论文发表时间:2018/4/25
标签：加工论文; 相似性论文; 工件论文; 精度论文; 零件论文; 原理论文; 原则论文; 《知识－力量》2018年2月上论文;