芻議機械設(shè)計加工中應(yīng)注意的幾個問題

歐陽宇星

【摘 要】機械元件的精密度要求較高，同時其工藝復(fù)雜，因此在機械設(shè)計加工中要加強對存在問題的研究，優(yōu)化技術(shù)流程的控制，減少質(zhì)量影響因素，提高機械元件的精密度。本文分析了機械設(shè)計加工中應(yīng)當注意的問題，并詳細分析了機械設(shè)計加工操作事項。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計加工；精度控制；機械表面

機械元件和人們的生活息息相關(guān)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對機械元件的加工技術(shù)要求越來越高，因此要加強對加工過程中的注意事項研究，切實提高機械元件的質(zhì)量，從而提高企業(yè)在同行業(yè)內(nèi)的市場競爭力。

1.機械設(shè)計加工應(yīng)當注意的問題

1.1表面問題

機械產(chǎn)品的表面參數(shù)是衡量質(zhì)量的重要參數(shù)，表面質(zhì)量直接影響了機械元件的使用性能，同時良好的表面處理可以提升機械產(chǎn)品的使用壽命。在一些精密度較高的設(shè)備中，機械產(chǎn)品存在表面問題可能會導(dǎo)致整個設(shè)備的損失，甚至?xí)l(fā)較大的安全事故，因此要加強對機械產(chǎn)品表面質(zhì)量的處理。表面問題體現(xiàn)在產(chǎn)品形變和斷裂問題上，部分生產(chǎn)廠家為了減少原材料的使用量，惡意的偷工減料，以次品來代替好的原材料，從而造成表面質(zhì)量問題。再者在加工過程中刀具的用力過多，切削精度存在著誤差，也會造成機械產(chǎn)品表面不合格。

1.2精度問題

機械產(chǎn)品的精度對產(chǎn)品質(zhì)量意義重大，影響機械產(chǎn)品精度的因素較多，具體的影響因素有四種：①精度定位誤差，在機械加工中，使用零件圖來控制其表面尺寸和位置，這種設(shè)計方式會影響產(chǎn)品的精度，一旦其幾何參數(shù)與設(shè)定相差較大，就會造成其基準誤差過大，對產(chǎn)品精度的影響也越大，再者在機械設(shè)計加工中，如果定位元件不能按照基本尺寸生產(chǎn)，其精度誤差就會偏差較大；②工藝系統(tǒng)的幾何誤差，在加工過程中，機床的誤差會影響刀具的操作精度，從而影響產(chǎn)品的尺寸，尤其是刀具和刀刃的形狀對產(chǎn)品精度影響最大；③工藝系統(tǒng)的加工誤差，工藝系統(tǒng)由于變形會產(chǎn)生誤差，從而影響了機械加工的精度。在加工過程中，會存在著重力、慣性力等的作用，從而使得工藝系統(tǒng)因受力造成變形。如機床熱量分布不均勻、刀具材料特性影響、機械元件的受熱變形等；④內(nèi)應(yīng)力分布誤差，在機械加工中，加工工件的內(nèi)應(yīng)力會影響金屬能位，引發(fā)工件形變，從而影響了機械元件的精度。

2.機械設(shè)計加工操作事項

2.1加工材料的選擇

加工材料的選擇是控制材料質(zhì)量的首要因素，材料的選取要遵循保證質(zhì)量的原則，根據(jù)產(chǎn)品的加工需求選擇最佳的材質(zhì)，從而提高機械產(chǎn)品的質(zhì)量。對加工材料的選擇要注重其性能要求，根據(jù)零件的強度和耐磨性要求來選擇加工材料，提高機械零件的應(yīng)用性能。再者是對工藝性能的要求，加工材料選擇要結(jié)合元件的使用壽命，在保障機械零件使用質(zhì)量的前提下，優(yōu)先選擇價格便宜的材料，即保證了材料的壽命，同時提高了機械元件的性價比。

2.2加工工序的設(shè)計

加工工序的設(shè)計要遵循科學(xué)合理的原則，只有工序設(shè)計符合產(chǎn)品的加工需要，才能最大限度的提高零件質(zhì)量和精度，同時加工工序要匹配材料的特性，在實際的機械加工設(shè)計中，加工工序包括熱加工工藝性能和切削加工性能，對不同要求的機械零件要合理進行焊接、熱處理工作，并設(shè)定合理的切削速度，保證產(chǎn)品的質(zhì)量合格。

2.3潤滑劑的使用

在機械設(shè)計加工中，金屬的切割會產(chǎn)生大量的熱量，同時伴隨的加工過程會產(chǎn)生金屬碎屑，生產(chǎn)熱量會轉(zhuǎn)移到刀具和零件上，在熱量集中的區(qū)域內(nèi)會產(chǎn)生較大的溫度梯度，零件會產(chǎn)生一定的變形，尤其是在零件的表面會發(fā)生先一步變形，影響加工產(chǎn)品的精度。潤滑劑的功能是增強接觸點的摩擦，清潔零件加工過程中產(chǎn)生的碎片，同時潤滑劑通過蒸發(fā)帶走加工時產(chǎn)生的熱量，減少熱量的堆積，從而有效防止形變的發(fā)生，增強零件的加工精度。在機械設(shè)計加工中，要根據(jù)加工工具和材料類型選擇功能適應(yīng)的潤滑劑，如清洗功能、防腐防銹、潤滑冷卻功能的潤滑劑。

2.4機械精度的控制

機械精度的控制是設(shè)計加工的重點工作，具體的控制策略有四點：①要減少原始誤差，在加工過程中，要提高工具的精密度，并降低其形變程度，精確分析產(chǎn)生誤差的各個因素，尤其是在精密零件加工時，要從工件的幾何精度、剛度、加工形變等方面進行綜合控制，以保證其誤差在要求范圍之內(nèi)；②采用補償誤差的處理方式，對加工過程中出現(xiàn)的原始誤差，要進行補償處理，主要的方法有兩種，即誤差補償法和誤差抵消法兩種；③分化誤差控制法，根據(jù)誤差反映的規(guī)律將工件尺寸在測量后分為N組，把工件的尺寸范圍縮減到1/N，但是要保持分散范圍和中心保持一致，從而控制整體誤差；④隨地加工的工作策略，加工過程中，不能只是注重零件精度的控制，要從整體出發(fā)，采用就地加工的方式，減少了操作的難度，同時也提供了裝配后工件的精度。該種方法的適用范圍較廣，操作也較為簡便，能夠避免重復(fù)繁瑣的操作程序，并且從整體上做到精度的提高。

3.結(jié)語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械零件的加工工藝不斷提高，同時市場機械加工零件的質(zhì)量性能越來越高，因此對機械設(shè)計加工企業(yè)而言，要加強原材料的選擇，優(yōu)化加工工序設(shè)計，同時選擇合理的潤滑劑，控制機械加工精度，切實提高機械零部件的性能質(zhì)量和使用壽命。

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