浅析机械制造工艺中的合理化机械设计

浅析机械制造工艺中的合理化机械设计

刘泳材

身份证号：430702198611203518工作单位：常德市三一机械有限公司

摘要：机械制造工艺中的合理化机械设计的主要目的是在保证加工质量的同时，提高机械制造效率。在实际生产过程中，要以工艺为指导，结合我国实际情况对机械设计方法进行改进和创新。基于此，本文首先分析了合理化机械设计的重要性和存在的问题，然后提出了合理化机械设计的措施，以供相关人士交流参考。

关键词：机械制造工艺；合理化；机械设计

引言：

随着我国科学技术的不断发展，机械制造业也有很大的发展，在工业生产中得到广泛应用。机械制造业是我国经济发展的重要组成部分，随着国民经济的不断增长，对机械制造行业提出更高的要求。机械制造是一项复杂的工作，需要掌握多种知识和技术才能进行加工。在机械制造业中，涉及到多个学科和技术，需要综合考虑多种因素才能完成生产任务。近年来，我国的机械制造行业取得一定成就，但是仍存在一些问题。在实际生产中，一些企业对工艺不够重视，只注重生产效率和产品质量，没有考虑到产品结构设计的合理性和加工过程中对产品表面质量的影响，导致加工质量不高。

一、合理化机械设计的重要性

合理化机械设计的重要性主要表现在以下几个方面：首先，有利于提高生产效率和产品质量，由于机械设计需要考虑多种因素，在对机械进行设计时会涉及到很多方面。因此，只有合理利用各种先进技术进行机械设计才能提高机械的加工效率，进而提高生产效率。其次，有利于降低生产成本。在进行机械制造时，合理利用各种先进技术可以节约很多成本。同时，合理化的机械设计可以实现生产设备的标准化和自动化，这样不仅可以减少人力成本，还可以降低劳动强度，有利于提高劳动生产率。最后，有利于提高产品的市场竞争力。合理化的机械设计有利于企业生产出满足市场需求的产品。

二、机械设计中存在的问题

机械设计中存在的问题主要有以下几点：首先，在机械设计时不能很好地考虑零件的结构设计，导致零件尺寸不准确，增加零件的加工难度。其次，在设计和生产中，如果不重视对细节的处理，将影响机械的加工精度和表面质量。最后，机械设计是一个不断发展的过程，随着技术的不断发展，机械制造工艺也在不断改进。在实际生产中，一些企业没有合理利用先进技术对机械设计进行改进，导致工艺不够完善。

三、机械制造工艺中合理化机械设计的措施分析

（一）提高加工表面的工艺质量

机械制造过程中，加工表面质量的高低直接影响到产品的性能，所以，在机械设计时要重点考虑加工表面质量问题。通过分析发现，影响加工表面质量的因素主要包括以下几个方面：第一，切削力的大小。切削力的大小直接影响到零件表面质量，切削力过大会使加工表面出现划痕、凸起等现象；切削力过小会导致工件出现粘结、剥落等问题。所以，在进行机械设计时，要注意调整切削力。第二，加工后残余应力的大小。在进行机械制造过程中，加工后残余应力的大小会对零件表面质量产生影响，如果残余应力过大，会导致零件出现开裂、变形等现象；如果残余应力过小，会使零件出现断裂、不稳定等现象。第三，刀具几何参数。刀具的几何参数会对零件加工表面质量产生影响，其中切削速度和进给量是最主要的影响因素。第四，切削液。合理选择切削液可以有效提高零件加工表面质量[1]。

（二）不断提升加工精度

机械加工过程中，要不断提升加工精度，以保证产品的质量。提高加工精度主要从以下几个方面进行：第一对机械设备的结构进行优化。在进行机械制造过程中，要不断优化机械设备的结构，以保证其能够满足机械加工要求。第二对机床的运动进行优化设计。在机床安装过程中，要根据其实际情况制定合理的装夹方式。第三不断完善数控机床的控制系统。数控机床的控制系统是保证产品质量的关键因素之一，在生产过程中要不断完善数控机床的控制系统。第四加强对刀具之间存在误差的研究。刀具之间存在误差是影响机械制造精度和产品质量的主要因素之一，在实际生产过程中要加强对刀具之间存在误差研究[2]。

（三）重视设计标准化

机械设计标准化是对机械设计的规范化，能够有效提高机械设计的效率，减少重复劳动，提高工作效率，使设计人员在设计过程中可以有效地结合工艺进行机械设计，在实际生产过程中可以减少产品的生产周期。同时，规范化还能够为企业节约成本、减少投资，使企业获得更多的经济效益。在进行机械设计时，要注意以下几个方面：首先，要注意标准化与专业化之间的关系。所谓标准化就是在满足一定的前提下，把机械产品的制造分成不同的工序或不同的工作部位。专业化则是把一个工种做专做精做好。其次，要注意标准化与系列化之间的关系。所谓系列化就是在同一行业内将所有相同或相似产品组合成一个系列。自动化是现代化机械制造的重要标志。只有采用自动化才能有效地减少人为误差、提高产品质量和生产效率[3]。

（四）采用先进技术设计

利用计算机技术对机械制造工艺进行合理设计，确保设计的合理性，提高机械制造企业生产效率与质量。在计算机技术发展的今天，利用计算机技术对机械制造工艺进行合理化设计已经成为现代机械制造企业发展的趋势，同时也是现代机械制造企业提高生产效率与质量的必然选择。具体来说，通过计算机技术对机械制造工艺进行合理设计主要包括以下两个方面：第一，利用计算机软件技术，对机械制造工艺进行模拟仿真。在现代的机械制造企业中，生产设备大多都是采用先进的数控机床，这些数控机床不仅能够完成传统的手工操作，同时还能够完成对传统的机械设备的设计、加工与维修等工作。在这些数控机床的实际工作过程中，设计人员可以利用计算机软件技术对其进行模拟仿真。第二，利用计算机软件技术对机械制造工艺进行仿真，提高设计的合理性与科学性。通过计算机软件技术对机械制造工艺进行仿真，不仅能够有效的减少机械制造过程中出现的误差，同时还能够保证机械制造工艺设计的科学性与合理性。例如，在机械制造企业生产过程中，设计人员可以利用计算机软件技术对机械制造过程中的各个环节进行模拟仿真，同时还能够对各个环节进行模拟仿真之后，得出最佳的结果与最佳的方案。

（五）倡导绿色发展

目前，绿色发展理念已成为一种重要的社会思潮，在机械制造中也逐渐被人们所关注，绿色发展是当前机械制造的重点内容，其主要内容是在机械设计和制造过程中采用低消耗、低污染以及环境友好型材料和工艺技术，以实现资源的高效利用。绿色发展理念要求在机械制造过程中，要坚持可持续发展理念。当前，绿色发展理念已经成为人们普遍认可的一种社会思潮，也是机械制造技术的一个重要发展方向。随着社会的不断进步和发展，我国的工业化水平也得到不断提高，我国已经成为世界上第一大工业国。在机械制造过程中采用绿色设计技术和工艺技术不仅能够提高机械制造质量，同时还能降低资源消耗、减少污染排放。

四、结束语

通过上文的阐述，我们知道机械制造工艺中的合理化机械设计对我国机械制造行业的发展起到非常重要的作用。在实际的生产过程中，要以工艺为指导，提高机械设计人员的专业水平和综合素质，使其能够在实际生产中做出合理的决策，并科学合理地制定出机械设计方案。另外，在实际生产过程中，要注意机械制造过程中存在的问题，及时发现问题并解决问题。总之，我国现在正处于经济发展高速时期，如何在发展经济的同时使其可持续发展是当前各企业面临的主要问题。本文通过分析我国目前机械制造工艺中存在的主要问题，提出合理化机械设计的方法，希望能够为我国未来机械制造行业的发展提供帮助。

参考文献：

[1]王雅明,胡月刚.机械制造工艺中的合理化机械设计分析[J].农机使用与维修,2022(8):3.

[2]贾大虎.机械制造工艺中的合理化机械设计研究——以某型气缸盖为例[J].湖南造纸,2022(001):051.

[3]张旭阳.机械制造工艺中的合理化机械设计研究[J].中国机械,2021,000(007):P.124-124,126.