机械加工工艺装备设计的要点

机械加工工艺装备设计的要点

摘要：目前，很多机械制造企业的生产作业中都应用了工艺装备，有效发挥了工艺装备在生产效率、产品质量等方面的正向作用。目前越来越多的机械制造企业也意识到了工艺装备的重要性，在前期的工作中投入了较大的精力来优化工艺装备设计，但受限于传统设计理念和方法，设计效果往往难以达到预期。在制造行业现代化发展趋势下，机械加工工艺装备设计方面出现了很多新方法、新技术，企业需结合自身情况来展开一系列的创新，逐步构建完善的工艺装备设计体系。

关键词：机械加工；工艺装备设计；要点

引言

在传统的机械设备生产制造模式中，很多生产设备的操作精度非常有限，直接影响机械产品的各项系统功能和能源利用率。在现代农业领域内，高精密度的机械设备产品更具有应用优势，但是需要根据产品型号规格等基本设计参数，对产品生产制造和加工工艺进行重点筛选和全过程质量跟踪控制。

1工艺装备在机械加工中的应用优势

1.1促进加工精确度提升

在各种类型的机械加工任务中，工艺装备都是不可或缺的要素，通过合理配备工艺装备在很大程度上能保障工件相对位置精度的合理性。因此，工艺装备的选择关乎加工质量、精度与效率。如在机械加工中可选用直接夹紧定位的工装，其精度更高，更具稳定性与可靠性，还能大大缩短工件装夹找正时所耗时间，大大提高加工效率。

1.2降低成本，提升质量

在科技高速发展的今天，很多大型机械制造企业都引进了数控加工设备。数控加工设备通过计算机编程实现数字程序控制机床加工，具有自动化程度高、加工精度高、可模拟分析等特点，大幅提高生产效率和提升产品质量。如通过对自适应机床夹具的设计研究，可缩短工件夹持的难度和时间；通过对多角度夹持工具的设计研究，可实现复杂造型工件的加工。如要继续提高加工效率，还可从辅助时间方面来考虑。传统方式加工工件时，往往存在划线、对刀等环节，如能适当调整工艺装备设计，就可缩短辅助时间。如在工件的夹紧操作环节，可通过配备气压装置完成传动，从而在短时间内完成夹紧工件的任务；利用智能定位夹具可实现对工件的自动化、精确化定位，在定位的同时完成夹紧动作。

1.3降低工人的劳动强度，改善作业环境

机械制造企业采用工艺装备，能减少人工作业量，从而用机械作业取代人工作业。根据大量的生产经验，在使用工装后工件的装卸显然更为便捷、省力、安全、高效。如在外圆为Ф100~300mm、长度为2~3m的长轴上加工2个Ф25mm的通孔，最初的加工方案为：利用V型铁装夹定位，依据直径的具体变化来控制中心高度。因为深孔钻床主轴在加工过程中位置固定，当完成一个孔的加工任务后要通过翻转工件进入另一个孔的加工环节。但一些工件的体积庞大且重量大，装夹找正过程中面临诸多难题，操作不易。为解决这一方面的问题，具体的加工阶段仅需调整关键螺栓，保持工件上下、左右位置的灵活移动，整个操作过程相对简单，人工劳动强度显著降低。

2机械加工工艺装备设计的要点

2.1遵循机械加工工艺使用原则

按照“先粗后精”“先主后次”“基准第一”等原则，积极推进加工工程的建设。第一个步骤是要进行多曲面的加工，按照施工规范及要求，对位置误差实行一定的控制。对定位误差产生影响的情况进行分析，以避免技术人员的管理控制工作不到位和方案实施不合理的状况，从而有效保证技术加工的可行性。第二个步骤，就是要按照机器加工中所包含的标准件以及位置参考的条件，进行一些管理与控制，以确保其在高度上的一致性，从而减少误差。严格按照机械加工工

艺的操作远侧、要求和标准来进行产品加工，并定期对机床等加工设备的工作状

态进行检查，检查其是否存在磨损等问题，保证每一台设备在任何时候都能处于

一个良好的工作状态，从而保证加工的顺利进行，从而减少错误的发生。

2.2使用丰富多样方法加以控制

在机械产品的加工和生产中，要结合实际，运用各种科学的方法，以达到规

定的加工任务，尽量减少技术误差。根据机械加工工艺的使用情况和有关技术规范，制定一套系统、全面的管理手段和技术标准，标注出机械产品加工的基准，

并在此辅助下，推动加工操作的顺利实施。稳定地推进各种工艺标准，对机械制

品的生产状态进行严格的控制，对产品加工的每一个环节进行精确的监控，对加

工过程中的误差进行迅速的控制，从而提升产品的品质和水准。对加工过程中的

所有内容，主要包括机床、刀具和其他辅助设备，按照相应的管理标准，确保加

工作业能够顺利进行，从而减少错误的发生。按照客户的需求，设计出一套科学、合理的机械设计图，并在开始工作前做实验，找到最适合的机械设计图。

2.3状态实时监控与运行实时自动统计分析

目前的机械加工领域，许多加工企业都在致力于实现数字化改造，定义切削、空转、停机、待机、故障不同运行状态判定规则，旨在构建面向设备管理的工业

物联网平台，在该平台上实时监控加工过程、掌握工艺装备的运行动向。为此，

在工艺装备的设计中也需要注重状态实时监控、运行的自动统计分析，就是要在

工艺装备中添加自动化模块，由该模块读取目前的加工程序，识别产品型号，自

动调取标准工时，并根据程序起止标志位自动统计加工总量，或者通过与第三方

对接来获取加工总量；自动化模块可自动统计历史数据，根据历史数据确定标准

纯加工时间，引入程序完成进度这一概念，程序完成进度为当前纯加工时间与标

准纯加工时间的比值，在此基础上自动计算加工效率或者时间、产量、创造的产

值等。企业在利用工艺装备加工机械零部件时，一旦工装存在异常情况，自动化

模块可自动发现异常并预警，提醒相关人员进行处理。

2.4精密切削工艺

不同类型农业机械设备的加工工艺模式，需要与具体的产品设计图纸相结合，逐步提升精密切削工艺以及研磨工艺的现场操作质量。其中精密切削工艺的应用

重点集中在提升高精密零部件的切削作业水平，并按照一定比例关系，对农业机

械产品以及仪器设备进行细节处理，合理分配刀具、定位标尺等生产技术资源，

避免机床刚度和强度等性能指标被外界因素所影响和限制。精密切削工艺的应用

难点主要集中在形变控制以及定位精度检测等层面之上，农业机械设备的生产需

要对机床主轴的转动速度、平均位移变形量等数据参数进行全面监督监控分析，

合理引入精度定位技术，逐步提升产品设备的精密切削作业水平。对不同规格参

数的农业机械设备产品和零部件，其内部机械系统的传动功能非常关键，因此需

要借助于精密切削工艺技术对零部件和加工机床设备相对位置关系进行精准定位

和测量分析，避免影响机床等生产设备的抗振动性能指标。

结语

持续提高员工的技术水平、管理理念和责任心。在生产过程中，根据不同的

零部件，选择合适的工艺技术来进行构造，可以使加工精度得到提升，并减少误差。在目前的机械加工中，要在具体的生产中进行管理，制度上做好准备。对造

成这些错误的因素进行分析，并提出相应的解决办法，从而确保加工的准确性。

通过持续提高生产工艺水平，加强对技术人员的培训，从而减少因为各种影响因

素而造成的误差出现的概率，从而可以使加工工艺持续精确，从而保证零件的质量。

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