淺析機(jī)械設(shè)計(jì)制造的注意要點(diǎn)

耿民權(quán)

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的一部分，但近些年機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品存在安全威脅，甚至發(fā)生安全事故。因此，文章就機(jī)械設(shè)計(jì)制造中注意要點(diǎn)進(jìn)行分析，指出需要考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度、強(qiáng)度與精度、鑄造、人機(jī)學(xué)、散熱防腐等問(wèn)題，代工、熱處理及表面處理以及綠色化等注意要點(diǎn)，從而生產(chǎn)出合格且安全性高的機(jī)械產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；注意要點(diǎn)；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）08-0085-01

近些年來(lái)，機(jī)械制造產(chǎn)品出現(xiàn)很多安全事故，這時(shí)機(jī)械制造企業(yè)的工作提出了質(zhì)疑。這些事故無(wú)不損失國(guó)家的公共財(cái)產(chǎn)和個(gè)人財(cái)產(chǎn)。機(jī)械制造公司設(shè)計(jì)制造公司的主要任務(wù)、生產(chǎn)合格的機(jī)械產(chǎn)品，并且把這個(gè)產(chǎn)品流通進(jìn)入市場(chǎng)。

目前機(jī)械制造公司面臨機(jī)械產(chǎn)品安全可靠的威脅，迫切需要解決這個(gè)問(wèn)題。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮清楚產(chǎn)品的功能，相對(duì)應(yīng)地設(shè)計(jì)產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)是否支持這個(gè)功能，特別注意在機(jī)械制造過(guò)程的要點(diǎn)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造的注意要點(diǎn)

1.1 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度、強(qiáng)度與精度

考慮到壓力點(diǎn)和支撐點(diǎn)的距離，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)盡可能減少機(jī)械懸臂長(zhǎng)度。工作負(fù)荷的有利作用由振動(dòng)產(chǎn)生，零部件的荷載不使用摩擦傳遞力。工作時(shí)考慮零件變形對(duì)受力分布的影響，避免單個(gè)荷載力傳遞途徑，機(jī)構(gòu)中不出現(xiàn)不平衡力。在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要注意避免鑄鐵件產(chǎn)生的拉伸力過(guò)大、沖擊荷載過(guò)大、零件表面的粗糙變形、使用殘余拉應(yīng)力部位、局部結(jié)構(gòu)的沖擊強(qiáng)度不過(guò)近、繩子反復(fù)彎曲、受力不傳遞力的中間部件等，這些都需要在機(jī)械設(shè)計(jì)中注意。

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需遵循避免加工誤差和避免磨損量的阿貝原則。導(dǎo)軌的驅(qū)動(dòng)力作用點(diǎn)在兩導(dǎo)軌摩擦力的壓力中心上，平衡兩條導(dǎo)軌摩擦力產(chǎn)生的力矩。精度高的導(dǎo)軌需要用大量滾珠。精密度高的齒輪傳動(dòng)最終用最大傳動(dòng)輸出率。測(cè)量的螺母扣數(shù)比較多，螺旋軸承合理搭配軸承精度，并采用正弦機(jī)構(gòu)。

1.2 鑄造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

①設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)械分型面設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單，鑄件的表面最好不要內(nèi)凹現(xiàn)象，在大型鑄件上集中機(jī)械的表面凸臺(tái)，并且外表面沒(méi)有小的凸出部分。

②改變妨礙起模的結(jié)構(gòu)，避免使用較薄且較大的水平面和會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力的形狀，否則會(huì)影響外觀。

③保持鑄件壁厚度均勻，鑄件壁厚外壁厚大于內(nèi)壁，鑄件壁厚度是慢慢逐步增加的。

④兩壁相交的夾角不宜過(guò)小，鑄件內(nèi)腔使用造芯，不用型芯撐，為提高鑄件質(zhì)量，在鑄件的孔邊使用凸臺(tái)鑄件結(jié)構(gòu)。

⑤穿通鑄件的孔，合理布置加強(qiáng)肋，保證鑄件自由收縮。

⑥綜合考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少缺陷肋產(chǎn)生的受力，簡(jiǎn)單設(shè)置肋，處理好鑄件合理傳力與支持。

1.3 考慮人機(jī)學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮工作人員的操作姿勢(shì)及人體尺寸比例，設(shè)置合理的工作臺(tái)高度，方便工作人員進(jìn)入最佳工作狀態(tài)。操作場(chǎng)地的關(guān)照強(qiáng)度要適宜。

加強(qiáng)設(shè)備的適用性，把機(jī)械操縱桿、控制顯示儀表設(shè)置在操作者前面最合理的位置，并且顯示裝置儀表盤(pán)上的字要清楚，方便操作者閱讀，按鈕大小形狀要合理，操作按鍵方便，操作手柄范圍不宜過(guò)大，并且手柄要適合發(fā)力與操作。

操作者的座椅尺寸與形狀要合理設(shè)計(jì)，座椅的材料與彈性保證在工作過(guò)程中不會(huì)發(fā)出噪音。

1.4 考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的散熱、防腐、隔音等問(wèn)題

為避免采用低效率的機(jī)械結(jié)構(gòu)，潤(rùn)滑油箱尺寸要足夠大，方便分流系統(tǒng)的返回流體的冷卻。盡管高壓容器、管道等零部件不用橡膠，但還是要避免陽(yáng)光下暴曬高壓容器及管道等，以防熱變形。較長(zhǎng)的機(jī)械零部件要考慮因溫度變化發(fā)生的尺寸變化，可自由變形的硬化材料的工作溫度不能太高。螺栓聯(lián)接的凸緣避免有縫隙直接接觸腐蝕性介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，還要避免日曬的兩面溫度和伸長(zhǎng)不一致。

排除干凈容器內(nèi)的液體，減少軸與容器產(chǎn)生的機(jī)械磨損，還要避免螺釘結(jié)構(gòu)的腐蝕作用，鋼管相互連接時(shí)，安排一段管道用來(lái)更換被腐蝕的結(jié)構(gòu)。

注意熱交換管道的微動(dòng)磨損，避免運(yùn)動(dòng)部件的沖撞，減少噪音，對(duì)零件進(jìn)行平衡測(cè)試。

1.5 代工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在大的鑄件上零件表面是簡(jiǎn)單的機(jī)械式和投影表而不投射在凹形表而和機(jī)械上，零件突出部分小。模具從大且薄的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，減少其內(nèi)部應(yīng)力。

防止偏差類(lèi)型影響外觀。保持一個(gè)漸進(jìn)地過(guò)渡鑄件的厚度，使鑄件的厚度均勻，外壁厚度大于內(nèi)壁厚度。

注意兩面墻之間的夾角大小，不宜過(guò)小。成芯孔的邊緣有助于來(lái)提高鑄件的實(shí)際質(zhì)量，還要注意用缺陷肋來(lái)鑄造力傳送和支持來(lái)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。

合理安排肋骨，保證鑄件收縮自如。

1.6 機(jī)械產(chǎn)品熱處理方面的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，降低主要配料的尺寸，從而保持產(chǎn)品表面不被加工工件表面齊平，使加工表面長(zhǎng)度不同。

復(fù)雜組裝件改變表面的精度，產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)不要求形狀精度使用工具，要求寬松，但同時(shí)形狀也要考慮影響鑄件的誤差。方便處理組合物的復(fù)雜的設(shè)計(jì)表面，保證內(nèi)表面的外表面的設(shè)計(jì)組成部分少，少用復(fù)雜的倒角非圓形部和最小化部件形狀，不測(cè)量這些部件，因?yàn)檫@些部件不能維持基部結(jié)構(gòu)。

加工處理時(shí)減少震動(dòng)和沖擊。

不在斜面上鉆孔，通孔的底部要全部鉆通，保持均勻，不出現(xiàn)局部不穿通的情況，盡量減少加工同一零件所用的刀具數(shù)。

1.7 考慮綠色化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

綠色環(huán)保理念融入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，生產(chǎn)出綠色機(jī)械產(chǎn)品。綠色化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造需要掌握好機(jī)械質(zhì)量結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、性能與成本之間的關(guān)系，特別注意生產(chǎn)制造過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響及對(duì)資源的需求。機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造需要考慮好資源成本以及產(chǎn)品替代、環(huán)境污染處理等問(wèn)題，還要考慮設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模塊化，提高模塊之間零部件的使用率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

2 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的注意要點(diǎn)非常重要，只有在設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程中，考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度、強(qiáng)度與精度、鑄造、人機(jī)學(xué)、散熱防腐等問(wèn)題，代工、熱處理及表面處理以及綠色化等這些注意要點(diǎn)，并且正確處理它們，這樣才能夠生產(chǎn)出合格且安全性高的機(jī)械產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造安全，進(jìn)而保護(hù)國(guó)家及個(gè)人財(cái)產(chǎn)安全，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)活動(dòng)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，為構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)做出自己的貢獻(xiàn)。

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