机械制造中机械设计的合理性研究

机械制造中机械设计的合理性研究

王舒玉

身份证号码： 32128319891031****

摘要：现阶段，机械制造行业已经逐渐成为影响我国经济发展的重要因素，但是我国的机械制造业相对于发达国家，在质量、精密性、生产效率以及零件的精度方面还有很大的不足。因此为了在市场经济竞争日益激烈的背景下，加快机械制造行业的发展，就必须严格把控在机械制造工艺方面的每一个环节，并进行合理化的机械设计。

关键词：机械制造；机械设计；合理性

1导言

机械产品的可靠问题一直以来都困扰者机械设计制造企业，研究人员需要在机械的可靠性与制造成本之间寻找平衡点，并需要在保证机械设计制造产品可靠性的基础上对其进行功能拓展，以此来不断对机械产品进行更新和迭代，在提升产品工作性能的同时，满足人们多样化需求。因此，在机械设计制造中进行优化设计研究和分析是非常有必要的。

2机械设计制造发展现状

当前有很大一部分机械制造企业设计水平不足，缺乏具有高水平的机械设计师，对机械设计采用“引进—模仿”的设计模式，即引入国外或国内其他企业的机械生产设备，并进行研究，然后据此模仿设计机械生产设备，导致企业设计理念落后，缺乏机械设计核心竞争力和设计能力，无论是在设计外观还是内部性能，设计上总体存在缺陷和不足。在设计方式方面，机械设计制造行业普遍逐渐采用计算机辅助设计的方式，推广无图纸设计方式，但总体上讲，计算机无图纸设计推广程度较低，目前很大一部分小型机械企业仍然以人工绘图设计为主，不具备计算机设计的条件和能力。因此，在自主设计能力、设计理念和设计方式等方面，机械制造企业还有较大的提升空间。当前我国机械制造业主要存在以下两个问题：一是制造自主研发能力有待提高，引入先进制造技术已是机械制造业的共识，总体上技术的引入并不能完全弥补研发能力的不足；二是具有高、精、尖特点的产品较少，在高、精、尖机械产品的制造方面存在不足。也就是说，当前机械制造业的产品质量有了很大提升，但在一些制造精密、对制造技术和工艺要求较高的产品制造方面仍然存在问题。随着制造技术的不断发展，人工智能、自动化、虚拟技术、信息化技术、微细制造与纳米技术、超高速切削磨削等技术在机械制造行业的广泛应用，引入先进的制造技术来提高机械制造生产率和产品质量已经成为当前机械制造产业发展的主要方向。

3机械制造中机械设计的合理性分析

3.1提高零部件表面加工品质

表面加工品质是机械相关产品规范化制造的重要内容，设计人员需要秉承“合理设计、科学规划”的基本理念，着重把控机械加工产品的表面精度参数，精准把控零部件表面的粗糙度，这样操作即可大大延长相关机械成品的服役寿命。同时，需要配合机械零部件使用情况选择相应的刀具，并且着重把控切削量、相应刀具的磨损情况等。例如相关制造企业可以使用先进的修光刀具、新型的精车刀具进行辅助性的机械加工产品的制造，有效防止制造误差的产生，提高零部件表面加工品质。此外，在制造加工过程中，还需要加强机械制造加工零部件的成品的检查环节，尽量提前查找出机械加工过程中的形变隐患，为机械加工制造零部件表面品质的严格把控打下坚实的基础。从具体机械加工制造层面来讲，在相关机械零件生产加工制造、规划设计过程中，确保机械加工机床或者CNC（数控加工中心）进行切削加工过程中参数信息选取的科学性及合理性。切削加工过程中相关参数信息在机械零件加工制造表面品质的把控中具有不可或缺的关键作用，相关数控加工技术人员在进行零件切削参数选取的过程中，械加工机床或者CNC（数控加工中心）的切削速度、刀具工作角度及刀尖加工轨迹半径是制约相关零件加工制造表面品质的关键决定因素，该参数信息选取的科学合理性能够行之有效降低机械加工零件表面的积屑瘤出现的概率，进而最大限度地保证机械加工零件最终成品的加工品质。相关数控加工技术人员还需要在机械加工制造规划方案过程中，挑选通用性能优良的机床用切削冷却液，根据此技术方案能够行之有效减轻机械加工相关刀具与待加工零件之间的摩擦力度，最大限度地防止刀具在切削过程中严重磨损，降低加工表面品质。

3.2重视制造与技术程序的分析

首先，原材料在经过加工和相关处理后转变为半成品的步骤称为制造程序，而影响该步骤的因素主要是原材料的质量和利用率。对于机械制造企业而言，要想在竞争激烈的市场站稳，就必须保证产品的质量，因此在原材料采购时，必须经过合理化的机械设计，严格按照国家的相关质量标准进行采购，从而提高原材料的利用率，在一定程度上降低生产成本。其次，技术程序步骤主要是根据顾客的需求将半成品进行加工，该步骤需要进行精确的机械设计，再加上相关技术才能使产品的精度、表面质量等满足客户的要求。

3.3在机械制造加工中结合绿色设计理念

目前，可持续发展以及节能环保理念逐渐被融入各个行业的发展中，因此在机械制造加工中结合绿色设计理念是符合现代社会发展的，能够在一定程度上减少工业污染，提高原材料的利用率，从而在降低生产成本，提高经济效益的同时，保护生态环境，提高企业的社会效益。因此在机械制造工艺中进行机械设计时可以多向工人普及新型绿色环保材料的相关知识，使工人在采购原材料时能在保证质量标准的前提下选择节能环保型材料。另外，还可以健全规章制度，避免工人浪费材料的情况出现。

3.4产品设计环节的可靠性优化研究

一方面从产品本身的整体性考虑，即结合产品的功能定位、产品使用环境以及产品使用频率等信息进行综合分析，结合企业自身的生产条件进行可靠性优化设计，其中包括产品生产流程、材料选择、材料处理方式以及最后的组合安装调试等环节，以此来保证产品在企业自身的生产条件下达到理想的可靠性目标。另一方面将产品本身化整为零，最大限度的优化每一个产品零件的可靠性，这样就可以保证产品本身可靠性。两种方式各有优劣，机械制造企业应该结合企业自身的生产条件进行选择，但不管何种方式，都需要对最终的产品进行质量检测，保证产品满足国家同类产品的质量要求标准，保证产品的质量和可靠性。另外，在产品初期的设计过程中，应该就初期测试产品的数据进行细致分析，重点考察极端环境下的产品稳定性，尽可能地在设计中增加一些预防故障的设计和稳定性设计，减少因为不熟悉产品误操作而导致的产品故障，为后续产品生产和售后打好基础。

3.5标准化设计，控制误差

在机械制造工艺中进行合理化机械设计首先要进行标准化设计，控制误差。目前，随着社会的快速发展，对机械的功能提出了更高的要求，因此为了保证机械制造工艺能够跟上时代发展的步伐，必须进行标准化设计，提高其作业效率以及产品的质量，从而提高机械制造企业的经济效益。另外，误差较大也是目前机械制造加工中常见的问题，会直接影响产品的精度，因此在实际机械制造过程中，不仅要提高工人的专业素质，还要不间断地对机械设备进行维护和检测，并且通过科学、合理的机械设计，加强精密度的控制，从而在一定程度上使误差得到有效控制。

结束语

总之，新型发展环境下机械设计制造有着巨大的发展潜力和发展优势，人工智能技术、虚拟技术、网络信息技术在该行业的应用越来越广泛，有效提高了机械设计和制造效率及质量。而这些技术将会成为新型发展环境下机械设计制造业的核心支撑力和竞争力，全面推动机械设计制造发展。

参考文献：

[1]马力戈.现代机械设计的创新设计理论与方法研究[J].价值工程,2020,39(01):280-281.

[2]肖清儒.解析机械制造加工工艺合理化的机械设计制造[J].内燃机与配件,2020(01):87-88.

[3]罗炳钧.机械制造工艺中机械设计的合理性探讨[J].科技创新与应用,2020(35):73-74.

[4]练正胜.浅谈机械制造工艺中的合理化机械设计[J].产业科技创新,2020,2(21):50-51.