一个完整的机械零件加工工艺是由几个不同的部分组成的, 机械工艺发展对于中国经济建设和基础科研都具有非常重要的意义。目前，随着我国经济结构的转型，人口密集型的机械工厂发展已经不能满足我国的要求，中国制造企业的生产已逐步从原来的粗犷型转向高精尖发展，现在的机械工艺更讲究自动化、智能化，并且进一步保证机械产品的质量，降低机械产品生产和研究的成本，提高机械产品的生产效率，机械零部件的工艺需要进行重点的研究。本文就是基于这样的背景，利用某阶梯轴对机械零件数控工艺进行研究。
1　机械零件工艺分析
在对机械零件进行数控机床加工之前，需要充分的对目标零件的结构进行工艺性分析，这也是工艺研究的第一步，工艺性是指所设计的零件，在能满足对应机械装备要求的前提下，怎样设计和制造能够得到可行性和经济性，采用何种材料，需要满足哪些强度要求等。
文章研究的阶梯轴零件图和工艺尺寸分析分别如图1 所示。

图1　尺寸分析图
由图可以看出，该部件由圆柱形表面，凹槽，阶梯式圆柱形表面和倒角组成。 旋转和模制零件的结构形状复杂，需要双端加工。 零件的加工精度和表面质量要求非常高。
2　机械数控零件材料分析
（1）零件的材料分析。材料在不同的加工要求和加工条件下产生的效果不同，因此，对既定的目的进行合理的材料分析具有重要作用。综上所述，本文研究的零件可以选择45 钢作为轴部的材料。（2）零件的毛坯的分析。零件的毛坯是材料的直接体现，阶梯轴的零件毛坯要求比较高，而毛坯的选择也需要根据不同零件的要求来进行选择，一般来说，铸造毛坯比较适合的是形状比较复杂的毛坯，锻造出来的毛坯则比较适合类似于阶梯轴一类相对容易一些的机械零件，还有型材，其实本文研究的阶梯轴也可以利用型材，最后是焊接的毛坯，焊接的毛坯对于板材来说具有很重要的支撑作用。在进行零件毛坯的选择过程中，需要根据机械零件的要求进行具体的分析和选择，根据机械结构的大小和要求进行选择，本文研究的阶梯轴选择的是锻造毛坯，毛坯的尺寸为Φ30×180 mm。在对毛坯进行选择的过程中，应该尽量去选择和目标机械零件尺寸差别很小的零件，这样不仅可以节省人力、时间和经济成本，还能更精度更高的完成相应的机械制造工件。
3　刀具与切削用量的选择
选定了毛坯之后，需要根据具体的零件需求进行数控刀具的选择，不同的刀具能够得到的数控机械制造效果是不同的，好的刀具可以一定程度上影响数控机床的加工可靠性，好的刀具还可以提高数控机床的加工效率。一般来说，可以根据具体的数控编程结果来确定刀具，编程可以在数控软件上仿真进行，在进行刀具选择的过程中，需要遵循一定的原则，首先要刚度好，并且刀的精度高，在进行编程过程中，安装和调整也需要非常方便。在选定了一定的刀具的同时，需要根据特征工件的情况来确定不同刀具的安装位置，安装位置和走刀顺序有着密切的关系，一般来说，刀具的安装需要遵循一定的原则，主要可以总结为以下内容：（1）刀具数量越少越好；（2）加工过程中，单次的装夹需要拥有完成一个完整的工序；（3）即使是同一个刀具，在进行不同工序的使用过程中也需要进行切换；（4）先铣后钻；（5）严格遵循设计的加工顺序，即遵循精度加工在最后的顺序；（6）尽量不添加人为的影响，让数控机床自己完成部分功能。在数控机床编程的的过程中，需要根据具体的刀具和工件要求来设定数控机床给进速度，这个很多时候需要根据经验来进行判断，或者查询一定的参考资料，如果不能确定，可以先进行给进速度的尝试，并编写进入工作守则，在后续的工作中进行统筹的选择。
4　确定工件在数控机床上的装夹
跟普通的机械机床相同的是，数控机床在工作之前也首先需要进行工件和刀具的装夹，具体的要求可以用以下几个方面来总结：（1）如果没有特殊需求，需要使用通用的夹具和刀具；（2）始终将结构的精度放在重要的位置上；（3）工具需要方便装夹；（4）保持工作过程中干净；（5）检查刀具是否夹紧，需要拥有足够的切削或者加工力。
5　确定走刀顺序和路线
相应的顺序和路线要求为以下几点：（1）粗加工，在数控机床的中间位置放置用料半成品，并根据大概的轮廓进行第一波的粗略加工。（2）零件表面的二次加工，第二次加工不仅仅针对于零件的表面，包括零件的次一级表面同样需要二次加工，二次加工对于所有的工件来说都很重要。（3）特殊位置的加工，包括各种孔、槽、齿等特殊的精密位置，在得到基础零件的基础上，得到相对应的特征位置。（4）精加工及成型，利用精加工可以得到最后的零件，精加工。
6　结论及展望
在机械数控加工工艺设计完成之后，需要进行程序上的设计，程序可以在数控机床上直接编程并得到最终的零件结果，本文设计研究的阶梯轴相对来说是一个比较典型的工艺零件，研究思路和研究方法为数控机械工艺和智能制造结合的研究提供了思路。