關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見問題思考

何戰(zhàn)洋　詹士會(huì)

【摘 要】現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開工業(yè)化速度的快速發(fā)展，在工業(yè)社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，機(jī)械起到了至關(guān)重要的作用。同時(shí)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作是企業(yè)創(chuàng)新工作的一個(gè)重要組成部分，無論是新產(chǎn)品的制造，還是新技術(shù)的實(shí)施，都要有新的機(jī)械設(shè)備的支持。使機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作科學(xué)，合理，規(guī)范地展開，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新整體水平的提高，因此，很有必要對(duì)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)加工的過程展開討論，由于在國民經(jīng)濟(jì)中，產(chǎn)品生產(chǎn)類設(shè)備占有很大比重，本文的討論就主要針對(duì)此類機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作，以及其在設(shè)計(jì)加工過程中常見的問題和對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；常見問題；解決策略

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們的審美要求也在不斷地改變與提高，對(duì)于機(jī)械的設(shè)計(jì)和加工都有著嚴(yán)格的要求，所以企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得主動(dòng)權(quán)，就必須不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量，加大對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工標(biāo)準(zhǔn)的要求，使得其產(chǎn)品水平不斷發(fā)展，滿足人們對(duì)于產(chǎn)品的審美和實(shí)用的要求。就機(jī)械設(shè)計(jì)和加工而言，在其過程中，需要從多方面設(shè)計(jì)。既要考慮到其材料的合適性，又要注意到其生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化水平以及潤滑劑的使用等等，只有堅(jiān)持從多方面著手進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工，才能不斷提高機(jī)械設(shè)計(jì)的水平和產(chǎn)品質(zhì)量水平，促進(jìn)企業(yè)不斷地發(fā)展壯大。

1.機(jī)械設(shè)計(jì)的概述

所謂機(jī)械設(shè)計(jì)就是指對(duì)機(jī)械的零部件和整體的設(shè)計(jì)的過程[1]。這個(gè)過程主要是指在機(jī)械的應(yīng)用要求下，對(duì)機(jī)械的工作原理、運(yùn)行方式、機(jī)械結(jié)構(gòu)、力和能量的傳遞方式以及機(jī)械各個(gè)零件材料、形狀、潤滑程度和零件尺寸等各個(gè)方面的整體性構(gòu)思、設(shè)計(jì)和計(jì)算，最后通過其設(shè)計(jì)的方案將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為具體的描述，并作為機(jī)械加工制作階段的主要根據(jù)。根據(jù)其服務(wù)行業(yè)、工作原理以及產(chǎn)品要求的標(biāo)準(zhǔn)等方面的不同，機(jī)械的設(shè)計(jì)都有著各自的特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)主要分為三類——新型設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)以及繼承設(shè)計(jì)。其中，新型設(shè)計(jì)是指通過對(duì)最新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)或者試用，證明其可行后，運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行新型機(jī)械的設(shè)計(jì)；變型設(shè)計(jì)主要是指為了適應(yīng)不同環(huán)境而對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械進(jìn)行局部的設(shè)計(jì)和加工，以滿足實(shí)際社會(huì)需求；繼承設(shè)計(jì)是指在現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上不斷的更新和發(fā)展，以提高其工作效率，改善其工作技能。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)的程序問題

機(jī)械作為一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器，具有完整的工作系統(tǒng)，所以必須通過專業(yè)技術(shù)人員按照其一般的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行完成。其設(shè)計(jì)程序主要包括以下幾方面：

2.1設(shè)計(jì)計(jì)劃的制定

設(shè)計(jì)計(jì)劃的制定是機(jī)械設(shè)計(jì)中的首要環(huán)節(jié)，也是機(jī)械設(shè)計(jì)最前期的基本任務(wù)。在這一階段中，機(jī)械設(shè)計(jì)的要求需要根據(jù)企業(yè)自主發(fā)展、用戶預(yù)訂或者市場(chǎng)發(fā)展的要求進(jìn)行，制定出機(jī)械設(shè)計(jì)中的各個(gè)細(xì)節(jié)要求，最后設(shè)計(jì)出包括機(jī)械的功能、環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)成本等方面參數(shù)的設(shè)計(jì)任務(wù)書。其中各方面的參數(shù)并不是一個(gè)具體的數(shù)值，而是設(shè)定的一個(gè)較為合理的范圍。例如機(jī)械設(shè)計(jì)中的最低要求或者用戶希望達(dá)到的要求范圍。

2.2具體方案的制定

具體方案的設(shè)定對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和加工起到了關(guān)鍵性的作用，方案的制定可以充分的表現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和加工的多方案特點(diǎn)。方案的制定主要是對(duì)機(jī)械的各個(gè)參數(shù)設(shè)定的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)械功能的分析就是對(duì)設(shè)定任務(wù)中的機(jī)械功能中參數(shù)最低要求，以及希望其可以達(dá)到的要求進(jìn)行綜合性分析。也可以說是對(duì)機(jī)械的功能能夠?qū)崿F(xiàn)、各項(xiàng)功能之間是否不存在矛盾以及各項(xiàng)功能之間是否可以相互替換等，通過對(duì)機(jī)械功能參數(shù)的設(shè)定為機(jī)械的進(jìn)一步設(shè)定提供參考。在功能參數(shù)設(shè)定之后，就可以提出其解決的辦法和應(yīng)用技術(shù)，即提出其可供參考的執(zhí)行方案。

2.3技術(shù)設(shè)計(jì)

在這一階段，可以針對(duì)方案制作總裝配草圖以及機(jī)械各個(gè)部件的裝配草圖。通過草圖可以確定機(jī)械的各個(gè)部件和零件的外形和基本的尺寸大小，其中包括了各個(gè)部件之間的連接，零件和部件的外形和尺寸大小等問題。零件尺寸大小的確定應(yīng)依據(jù)各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、各主要零件所受載荷的大小及特性、零件的工作能力等等，設(shè)計(jì)工作圖時(shí)，要充分考慮到零件的加工和裝配工藝性、零件在加工過程中和加工完成后的檢驗(yàn)要求和實(shí)施方法等。有些細(xì)節(jié)安排如果對(duì)零件的工作能力有值得考慮的影響時(shí)，還須返回去重新校核工作能力。最后繪制出除標(biāo)準(zhǔn)件以外的全部零件的工作圖。

3.機(jī)械設(shè)計(jì)加工常見問題分析

3.1材料選擇

在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中，其材料的選擇將直接影響到機(jī)械的功能和壽命[2]。機(jī)械零件材料的選擇應(yīng)滿足其使用的性能要求、工藝性要求。使用性能要求就是指零件材料的使用過程中的性能表現(xiàn)是否可以滿足機(jī)械的要求。各個(gè)不同的零件所要求的使用性能不盡相同，有的零件要求高，有的要求低，有的要求零件耐磨，有的可能僅僅是外觀要求，所以在選擇材料的時(shí)候要結(jié)合零件的使用性能。工藝性要求就是指材料本身是否可以滿足機(jī)械零件的工藝性要求。具體包括了熱加工工藝性能、切削加工性能等等。

3.2設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化問題

機(jī)械設(shè)計(jì)是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)是決定產(chǎn)品質(zhì)量的高低以及其成本的多少的主要技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化就是指在機(jī)械零件的尺寸、材料性能、結(jié)構(gòu)要素、設(shè)計(jì)方法以及檢驗(yàn)要求等各方面的設(shè)計(jì)都符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3]。機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以先進(jìn)的技術(shù)和方法進(jìn)行專業(yè)化的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、材料和零件的性能指標(biāo)統(tǒng)一、采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的部件等，這樣可以降低生產(chǎn)的成本，縮短設(shè)計(jì)的周期，提高產(chǎn)品的質(zhì)量等等。

3.3潤滑劑問題

眾所周知，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，為了滿足機(jī)械零件的尺寸要求、精度要求等需要對(duì)材料進(jìn)行加工，例如切割、沖壓、拉拔、軋制等等。在這個(gè)過程中潤滑劑需要具備冷卻性能、潤滑性能、清潔性能以及防銹性能等[4]。冷卻性能，在對(duì)材料進(jìn)行加工過程中，因?yàn)槠淠Σ凛^大會(huì)使得材料的表面受到損傷，潤滑劑的冷卻性能可以減輕摩擦來減少熱量的產(chǎn)生；潤滑性能，在對(duì)材料切割的時(shí)候，材料會(huì)承受較（下轉(zhuǎn)第153頁）（上接第145頁）大的切割力作用，而切削潤滑劑可以較好的減少兩者之間的切削作用力，避免了切割工具和材料之間的黏粘。

4.總結(jié)

綜上所述，隨著工業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)加工行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，要想在激烈的環(huán)境下去的主動(dòng)，就必須按照機(jī)械設(shè)計(jì)加工的程序嚴(yán)格執(zhí)行，在設(shè)計(jì)加工過程中，企業(yè)應(yīng)科學(xué)地進(jìn)行選擇材料、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式、科學(xué)運(yùn)用潤滑劑，統(tǒng)籌考慮表面的物理力學(xué)性能等等，這有這樣才能提高機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，完善產(chǎn)品功能，促進(jìn)企業(yè)不斷發(fā)展。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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