机械零件设计及加工工艺研究

    杨配轻 王景辉

    摘 要：以“机械零件的设计和加工工艺”为主要研究对象，分别从设计的基本原则和加工的注意事项等两个层面展开研究与分析，希望能为进一步做好机械零件的设计与加工提出建议与对策，以供大家依据和参考。

    关键词：机械零件；设计；加工工艺

    中图分类号：TH16 文献标识码：A

    doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.03.013

    随着社会的进步与经济的发展，机械零件的质量是否能够真正满足实际需求，设计及加工工艺是极为重要的影响因素。大量的实践表明，如果设计的方案科学、合理，会更加有利于零部件的加工，使其节省时间，提升效率，节约成本；如果加工工艺良好的话，那么精度就能提升，就会更好的占有市场。由此可见，关于“机械零件中设计及加工工艺”的研究与分析尤为重要。

    1 机械零件设计的基本原则

    要想真正做好机械零件的设计与优化，笔者认为应该重点遵循以下基本原则：

    （1）设计的功能性。机械零件设计本身就是为了实现某种或者某几种特定的功能，因此在设计时一定要秉承“功能性”的基本原则，否则就失去了其应有的意义。我们以“增稳云台”的设计为例，其主要的功能就是为了实现对摄像头的稳定，从而保证摄像头功效的充分发挥，能够在每一个瞬间对准每一个方位，如果说设计方案无法顺利达成上述功能的话，设计自然也就失去了意义。为此，设计人员在制定方案的时候，首先会从宏观层面，整体把握功能，然后再进行功能的合理分解，通常就是分功能、子功能和功能元，保证设计的顺利进行。

    （2）设计的最优化。对于机械零件的设计而言，最理想的方案就是最小的成本实现最优化的功能。因此，机械设计的第二个基本原则就是设计的“最优化”原则。具体来说，就是要对设计的要求充分理解，然后对多种方案进行比较与分析，最终选择最为合理的设计方案。需要注意的是，最优化的设计方案，应该是每一个设计的参数都是最优化的，当然在选择设计方案的时候，成本也是重要的考量因素。

    （3）设计的模块化。模块化是随着机械加工业的飞速发展而呈现出来的崭新趋势，也是对设计人员的基本要求。关于模塊化的设计，主要目的就是为了实现功能的系统化和整体化，从而进一步强化零件的可靠性，能够更好发挥其应有的积极效用。

    2 零件加工工艺的注意事项

    在进行机械零件加工的时候，笔者认为应该重点做好以下几项基本工作：

    2.1 正确选择定位基准

    在进行加工的过程中，能够合理选择定位基准是至关重要的，这直接关系到机械零件的加工是否能够真正达到要求，关乎到加工顺序的合理与否。基于“基准定位”的重要作用，笔者认为在进行选择的时候，最好是能够明确机械零件的实际加工要求，然后确定定位基准，按照既定的加工工艺路线进行反向前推，最终做出决定。

    2.2 选择表面加工的方法

    一般来说，一些基本的几何表面共同构成了机械零件的结构和形状，那么机械零件的加工在本质上来说，就是几何表面的获取过程。只是需要注意的是，对于同一个几何表面，可能会有多种加工的方法，每一种方法很有可能都是优点与劣势并存的，具体体现在加工质量、耗费时间以及成本等方面。我们需要在综合考量上述因素的基础上，选择最为合适的一种加工方法。在选择的时候，要充分立足于工厂的实际条件，然后确定最终工序的加工方法，再针对与该表面相关前工序的加工方法进行选择。

    2.3 科学合理确定加工阶段

    如果对于机械零件的质量要求比较高，建议采用阶段加工的方法，也就是“逐层深入”的基本原则，通常分为三个基本阶段，分别是：粗加工的阶段、半精确加工的过程以及精确加工的过程，如果在对精度有着特别要求的情况下，必须进行光整加工。否则，所加工出的机械零件很难在精度和粗糙度方面达到要求。

    2.4 做好工序集中与分散工作

    一旦加工的方法得到了确定，那么就要以机械零件的类型和工厂的实际条件为基础，确定完成零件加工要经过几道工序，建议按照“工序集中与分散”的原则进行科学选择。秉承上述基本原则，最大的优势就在于利于提升生产速率，利于缩短辅助时间，利于实现更高的精度加工。

    2.5 切实安排好工序顺序

    合理安排好工序的顺序，对于顺利完成机械零件的加工至关重要。一般来说，相对于其它表面而言，应该最先做好定位基准面的加工，然后以此为基础，展开其它工作。加工过程中主次关系要分清，要做到粗加工在先，精确加工在后，平面加工先行，孔加工在后等。

    3 结语

    从上文的论述中，我们对于机械零件的设计和加工工艺有了更加深入的了解和认识。当然，设计方案和加工工艺的选择应该立足于工厂的实际条件，只有这样，才能在力所能及的范围内，以最节约、最高效的方式加工设计出最优化的机械零件。

    参考文献：

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