淺談機械設計加工中應注意的幾個問題

孫逵1 安翠玲2

【摘要】在機械設計和加工領域，要想提高機械產(chǎn)品的市場競爭力，必須要在提高產(chǎn)品質(zhì)量上下功夫，相關(guān)企業(yè)應該采用科學的加工材料、制定科學的加工工序、科學地運用金屬潤滑劑等一系列措施，實現(xiàn)成本最低化、質(zhì)量最優(yōu)化，從而占據(jù)市場優(yōu)勢地位，獲得最大的經(jīng)濟效益。本文分析了機械設計加工中常見的問題，提出了機械設計加工中的對策。

【關(guān)鍵詞】機械;設計加工;對策

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們對自己的各項要求也在提高，因此對機械設計和加工有更為嚴格的要求，所以企業(yè)要想占據(jù)市場競爭中的優(yōu)勢地位，就必須盡可能地提高所生產(chǎn)的機械產(chǎn)品的質(zhì)量，提高對機械產(chǎn)品的設計要求和加工標準，以實現(xiàn)產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展，滿足消費者對機械產(chǎn)品的審美要求和實用目的。

一、關(guān)于機械設計加工中常見的問題

1.機械產(chǎn)品表面質(zhì)量難以保證，機械加工出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量關(guān)乎產(chǎn)品的性能和使用壽命。從目前的實際情況來看，制約機械產(chǎn)品零件表面質(zhì)量的因素以制作材料本身的性質(zhì)和材料的切削用量為主。零件所用的材料的韌性越好，金屬材料的塑性越好，零件表面也就因此而越粗糙。如果生產(chǎn)零件所用的材料為塑性材料，那么在用刀具進行加工的過程中就難免會引起塑性變形，加之刀具的切削以及零件分離時產(chǎn)生的撕裂作用，將會使零件得表面更加粗糙。同樣的道理，如果零件所用的材料是脆性的材料，那么在材料切削的過程中就會呈現(xiàn)出碎粒狀，也會使零件的表更加粗糙。

2.加工精度不高，通過對機械加工的過程進行分析，影響機械產(chǎn)品加工精度主要有以下幾種因素：采用相近的加工運動而引起的誤差、采用近似的刀具而導致的差誤、機床本身的幾何誤差和磨損對產(chǎn)品加工精度產(chǎn)生的影響、夾具與刀具制造時產(chǎn)生的誤差以及磨損等造成的誤差、工藝系統(tǒng)因受熱而變形所引起的誤差，因為誤差在加工的過程中不可能消除，所以唯有研究導致誤差產(chǎn)生的原因，然后有效避免，才有可能改善加工精度不高的問題，從而保證所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.產(chǎn)品性價比不是最高，由于未能綜合地考慮機械設計和加工的過程中的不利因素，導致機械產(chǎn)品的綜合成本太高，性價比沒有得到保障，從而導致產(chǎn)品在市場競爭中沒有絕對優(yōu)勢，也就不可能及時地占據(jù)市場優(yōu)勢。

二、關(guān)于機械設計中對材料的選擇

1.機械零件材料的選擇應滿足基本要求

（1）產(chǎn)品功效的需求。原材料在產(chǎn)品使用中的體現(xiàn)就是產(chǎn)品的效果，被認為是初步選擇時不可忽視的一點。不一樣的部件所規(guī)定的具體能效不同，有些部件需求是強度大，但是有的就要求耐磨，還有的沒有特殊要求。所以，在原材料選擇的時候，第一點要注重的就是對于效能的具體規(guī)定。

（2）經(jīng)濟性能要求。部件原料的選擇應該立足于用最少的成本換取最大的利益。因此，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時，在選擇部件原料時要本著節(jié)約成本的原則。一是原料花銷，原料花銷在產(chǎn)品總花銷中最多，高到百分之三十到百分之七十。二是增強原料的使用效率，例如考慮精細作業(yè)、磨具作業(yè)降低切割作業(yè)導致的原料浪費。三是部件的作業(yè)與維護花銷必須最小。四是運用綜合用料，例如制造—個大的部件在關(guān)鍵部位使用貴重原料在不重要的部位可以適當采用便宜的原料。五是原料有效替換，在生產(chǎn)作業(yè)較多的情況下，應結(jié)合我們原料情況，原料資源要求比較多，盡可能杜絕使用稀缺原料，想辦法利用我們現(xiàn)有的材料來替代這些稀缺材料，當然這些都是在確保品質(zhì)的基礎上進行的。

2.機械零件材料選擇的方法

（1）選材對產(chǎn)品壽命周期成本的影響。可以明顯看出，原料的花銷很大程度上關(guān)系到產(chǎn)品使用時間，而這些和零部件之間息息相關(guān)。作業(yè)進行時，必須在確保產(chǎn)品品質(zhì)的基礎上，運用一些廉價的原料，很大程度上會縮短產(chǎn)品使用時間;如果采取成本花銷高但性能最優(yōu)越的原料，因為它的各個零部件恰如其分，且運作剛好，磨損較小等很多原因的關(guān)系反而這樣的產(chǎn)品使用時間更長。

（2）作業(yè)手段的確定被認為是原料確認作業(yè)中一個不可忽視的元素，也就是說可以把部位設計、原料確定和它能夠采用的作業(yè)手段當作—個密不可分的個體來看。原料確定不單要涉及到零部件作業(yè)的花銷，還必須考慮到這個作業(yè)路線所關(guān)系到的全部作業(yè)的花銷。

三、關(guān)于機械設計加工中的對策

1.科學地選擇材料，在機械的設計和加過程中，選擇材料是極為重要的一步，如果可以科學地選擇加工材料，既可以有效地減少生產(chǎn)成本，提升機械產(chǎn)品的質(zhì)量，還能滿足材料的性能的需求。在選擇材料的時候，要對材料、工藝和使用性能進行綜合考慮，結(jié)合加工和生產(chǎn)方式以及生產(chǎn)工藝等因素，在各種可選材料中選擇具有最高性價比的材料。這樣，一方面有效地降低了成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和市場競爭力，同時也遵循了標準化的生產(chǎn)方式。

2.制定科學的加工工序，科學的機械設計和加工工藝規(guī)程不僅能夠使機械零件的表面質(zhì)量得到有效的保障，提高其各方面的性能，同時還可以降低加工成本。這就要求加工者盡量減少因過長的加工時間而導致對零件的負面影響，同時還要盡量實現(xiàn)零件的一次性加工和處理。

3.選擇合適的切削參數(shù)，機械設計和加工的過程中，切削也是其中一個十分重要的因素，比如說切削的深度和速度對加工產(chǎn)品的表面質(zhì)量有著直接的影響，因而在對零件進行切削的過程中要根據(jù)材料機器特性選擇科學合理的切削速度和深度。適當?shù)那邢鲄?shù)可以有效減少加工過程中所產(chǎn)生的積屑瘤，同時科學地使用切削液可以有效地降低切削時的溫度以及力度。

4.正確地使用潤滑劑

（1）了解潤滑劑使用的作用與性能，在加工金屬材料以使之變成所需要的產(chǎn)品的過程中，需要利用潤滑劑對加工對象進行有效的冷卻。在切削、沖壓以及研磨、軋制過程中使用潤滑劑，能夠有效提高刀具地使用壽命，提高加工零件的精密度和零件表面的光潔效果，并及時清除金屬碎屑，有效驅(qū)散多余熱量，對于提高加工、生產(chǎn)效率，降低成本等各個方面都有著積極作用。所選擇的潤滑劑要具備清洗、防銹防腐蝕、冷卻和潤滑的功能：冷卻功能的實現(xiàn)主要是通過減少工件與刀具之間所產(chǎn)生的摩擦力及利用水質(zhì)的切削液使熱量散發(fā)出去來實現(xiàn);具備良好性能的金屬潤滑劑可以減小砂輪同材料、刀具同工件之間的摩擦力，減少對能量的消耗，可以明顯增加刀具的使用期限、預防工件表面的積屑瘤和提高光潔效果。

（2）正確選擇潤滑劑，在對金屬切削潤滑劑進行選擇時，必須結(jié)合具體的情況，在選擇過程中必須綜合考慮所加工零件的生產(chǎn)和加工流程，以此來確定選擇水溶性潤滑劑還是純油性潤滑劑，這一過程可以結(jié)合將要使用機床的廠家的合理建議來確定。當然，選擇潤滑劑也可以結(jié)合自己的實際操作和工作經(jīng)驗進行，比如說，如果選擇高速鋼刀具來進行低速切削時一般應該選擇純油性的潤滑劑;如果使用硬質(zhì)的合金刀具來進行高速切削時則應該使用水溶性的潤滑劑;在切削液不容易有效地到達切削方的情況下，建議選擇純油性的金屬切削液，其他的類型則可以選擇水溶性的潤滑劑。在確定了即將使用的相關(guān)類型潤滑劑以后，還應該具體考慮金屬材料的類型以及所加工零部件的精密度要求等，以進一步地細化、選擇潤滑劑的品牌。在目前業(yè)界的機械設計與加工工作中，零件、產(chǎn)品的精密度得以不斷地上升，潤滑劑起到了重要的作用?？茖W地選擇性能匹配、合適的潤滑劑，可以有效地提高機床和切削刀具的壽命、提高產(chǎn)品的精密度。

在越來越激烈的市場競爭中，企業(yè)的核心競爭力在于產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)在還存在著很多制約產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的機械設計及加工問題，企業(yè)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量及企業(yè)競爭力，必須采用有效地方法去盡力解決這些問題，實現(xiàn)機械設計和加工水平的提高。

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