机械制造工艺中的合理化机械设计分析

机械制造工艺中的合理化机械设计分析

杨威

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摘要：机械制造工程是国家的经济发展的重要组成部分，人们对机械设计制造提出了更高的要求，机械制造行业的发展直接推动着社会经济的进步，并在其中起到了非常重要的推动作用，所有机械企业都应不断积累经验，提高设计能力、工艺技术与制造水平。

关键词：机械制造工艺；合理化机械设计

引言

我国机械化发展迅猛，生产生活领域的各种机械设备使用，使得人们对机械设备的需求日渐增加，机械设计制造越发引起人们的重视。因为机械设计和制造工艺与机械设备的性能、功能有着不可分割的关系，因此，无论是哪种类型的机械设备，都应该在合理化设计基础上进行相应的制造，以提升机械的使用性能，发挥其在生产生活领域的作用。

1机械制造工艺概述

1.1概念

机械制造工艺是指在生产加工机械零部件时，所运用的各种方法和技术手段，一套机械制造工艺由多道工序所组织。以切削加工工艺为例，主要包括去皮加工、后续加工、制定各道工序加工余量、各道工序装夹及定位、选定各道工序所需设备或工具、确定切削液种类及用量等众多环节。

1.2特点

在机械加工制造的过程中，机械制造工艺呈现出以下特点：第一，重要性。在机械制造之前，需要结合实际制造需求和机械设备的生产性能设计出一套科学合理的制造工艺，为后续制造过程提供全程指导，确保生产人员明确本工位的操作要领、质量标准、所需时长以及相关注意事项，从而优质高效的完成机械制造工作。由于看来，机械制造工艺对于机械制造水平具有至关重要的影响；第二，关联性。可以说机械制造工艺越合理，机械制造水平越高，人力成本、管理成本和生产成本越容易得到有效控制，而且机械加工产品的质量越高。所以说，机械制造工艺与企业核心产能、经济效益和综合实力之间均存在较强的关联性，值得机械制造企业给予高度关注。

2机械设计的基本原则

3.1 整体性原则

在机械设计过程中，应坚持综合观点，遵循诚信原则，借此保障机械中的每一个零件都能根据诚信原则进行详细的加工，进而有效保障机械零件生产质量。

3.2 综合性原则

对本质进行深入探究后不难发现，科学化机械设计与制作分属于理论与实践层面，两者归属的类型完全不一样，最终形成了产品偏差。因此，技术人员应将综合性作为整体机械加工发展的基本准则，把机械设计基础常识与实际加工高效融合，进一步提高机械设计整体品质。

3.3 经济性原则

尤其在机械设计中，针对同类工件，有着诸多设计规划，然而，不相同的设计方案差别巨大。比如，不同的设计方案会使用不同的原材料、不同的加工流程及不同的加工技术等，这就会导致不同加工方案下，产品制造成本存在差异。要想获得更大的经济效益，就需要在确保机械制造质量与性能的前提下，遵循经济性原则，选用投入成本较低的设计方案。

3机械制造工艺中的合理化机械设计

3.1绿色设计的应用

在机械制造工艺的设计过程中，为了进一步提高设计的质量和性能，满足绿色设计的需要，在设计的同时，需要依据持续性的制造理念，并以此为核心开发产品，做好绿色设计，避免制造过程出现一系列污染问题。首先，需要从绿色环保的角度出发，在进行建模设计时，尽可能选取环保材料，考虑机械产品的回收问题，做好机械产品的再利用。其次，需要从设计角度出发，在设计过程中选择创新的方式，完善设计的过程，保证机械设计的每一个环节都能够从绿色建设的理念出发，改变传统的设计理念，符合绿色发展的需要，将设计与理念有效融合。最后，从生产制造的角度出发，应当了解生产制造过程中可能会出现的污染问题，综合考虑绿色环保的设计理念，将环境保护和效益创造有效结合，实现二者共赢。

3.2增强机械设计和加工工艺的标准化

在企业内部，每个部门都会生产不同的零件，然后组装成新机械。但是，组装过程中时常会因为每个零件的尺寸不同而需要反复确认，不仅浪费时间，并且在选择错误时还会造成零件无法正常组装的问题。为了避免上述问题，在进行机械设计时，要对各个工艺进行标准化设计，以便在选择零件时只要按照设计的参数进行选择即可。

3.3提升加工精度

在加工的过程中，很容易出现一定的加工差异，这种差异往往很难全部消除，因此在机械制造加工环节要考虑如何正确缩小差异，这是提高机械零部件加工精确度的关键。要想提升加工精确度，就必须找准差异存在的原因，对可能出现的因素具体分析和深层验证，找出因素之间的相互联系，从而减少差异，提高加工的精确度，避免误差带来的影响。这就需要分析误差产生的具体原因，常见的包括内部应力、刀具磨损和热变形等因素。最关键的是，要对零件和工具做出针对性、个性化的调整和优化，采用创新的技术手段和测量工具，在合理的条件下，采用误差补偿法、转移原始误差法等方法来减少误差，提升机械产品的加工精确度，最大程度上避免不良问题的出现。

3.4有效提升加工精确度

加工精度是衡量机械产品性能、质量的一个关键性指标，对任何的机械制造加工而言，其加工精度都有着一定的控制标准，且加工精度偏差存在着明显的客观性，无法从根本上消除，为尽可能提升机械产品质量，在机械制造加工时应根据可能引起的精度偏差问题来采取有效的控制对策，使得相应的加工精度能够处于正常标准内。机械零部件加工精度的控制中，重点应从深层分析和论证差异的角度出发，分析引起精度偏差的工序之间的关联关系，尽可能降低差异，使得误差防控对策在精度控制中更为有效。提升机械产品加工精度、集合准确度时，有关人员应对夹具进行适当的调整和优化，用先进的测量工具和技术来做好精度控制，保持误差原因和控制之间的一一对应关系。通常，内部应力、刀具磨损、热变形是引起误差的直接原因，可以通过转移、均化、误差补偿、分化等方式来保障误差处理效果。（1）刀具磨损控制。机械制造加工中所使用的刀具一般为尺寸刀具和成形刀具，为提高机械设计的合理性，同样需做好刀具磨损控制，有关设计人员应通过整个加工制造流程的分析，具有超前性思维，对误差加以超前控制，依据相应的规定和标准，制定对应的刀具磨损控制对策。（2）受力变形控制。机械制造加工系统受到了重力、夹紧力等共同作用，使得在制造加工过程中常常会伴随着这一定的零部件形变，因此，为实现受力变形的控制，设计人员应在系统刚度、位移和吃刀抗力之间构建关联关系，适当提升机床强度。

结语

综上所述，产品质量，即零件的精度与机械制造过程密切相关，合理的机械设计在机械制造过程中起着关键作用，对于提高产品质量及工艺具有重要的意义，未来，有关部门应更加重视机械加工过程中产品的设计，进一步从提高加工的准确程度、改善表面品质等几个角度推动了机械制造业的快速、绿色及科学发展。

参考文献

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