機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)的探討

梁萍 李媛

【摘要】工業(yè)化的快速發(fā)展是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步的前提，機(jī)械又決定了工業(yè)化的進(jìn)程，因此，機(jī)械是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步必不可少的一部分。企業(yè)在生產(chǎn)過程中，要對(duì)機(jī)械設(shè)備的研發(fā)創(chuàng)新予以足夠的重視，無論是制造新產(chǎn)品，還是實(shí)施新技術(shù)，都必須要有堅(jiān)實(shí)的機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)?？茖W(xué)、合理、有序、規(guī)范地的開展機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作，能促使技術(shù)創(chuàng)新整體水平的提高。正是由于在國民經(jīng)濟(jì)中，產(chǎn)品生產(chǎn)類設(shè)備是重要的組成部分，本文主要分析了此類機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作，并提出了機(jī)械設(shè)備在設(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

機(jī)械設(shè)計(jì)主要是指機(jī)械零部件及總體設(shè)計(jì)全過程，該過程主要是基于機(jī)械應(yīng)用要求下而實(shí)現(xiàn)，其間機(jī)械工作原理及運(yùn)行方式和機(jī)械結(jié)構(gòu)，加上力及能量傳遞方式和機(jī)械各零件材料形狀、潤滑程度、零件尺寸等方面總體構(gòu)思及設(shè)計(jì)和計(jì)算，利用設(shè)計(jì)方案將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成實(shí)際描述，同時(shí)作為機(jī)械加工制作時(shí)期的依據(jù)。按照服務(wù)行業(yè)及工作原理和產(chǎn)品要求等各方面標(biāo)準(zhǔn)，則機(jī)械設(shè)計(jì)均有其不同特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)通常是分為三種，新型設(shè)計(jì)及變型設(shè)計(jì)和繼承設(shè)計(jì)。其間新型設(shè)計(jì)主要是利用最新技術(shù)試驗(yàn)以證明可行性，再利用此類技術(shù)展開新型機(jī)械設(shè)計(jì)。而變型設(shè)計(jì)則是為了滿足不同環(huán)境對(duì)現(xiàn)存機(jī)械施以局部設(shè)計(jì)及再加工，以便適應(yīng)于現(xiàn)代社會(huì)具體發(fā)展需求。繼承設(shè)計(jì)則主要是基于現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計(jì)而進(jìn)行改善及發(fā)展，從而充分提升其工作效率且健全其工作技能。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的問題

（一）加工精度較低

在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中容易受到多種因素的影響，從而影響加工精度，例如，機(jī)械設(shè)計(jì)加工系統(tǒng)受熱變形、受力變形、夾具和刀具的磨損及制造誤差、刀具不合適、機(jī)床磨損以及運(yùn)動(dòng)誤差等因素，在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中這些誤差是難以進(jìn)行消除的，只能在設(shè)計(jì)加工過程中，深入分析和研究誤差的原因，及時(shí)采取有效措施，最大程度地提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工精度，提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量難以保障

機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量直接關(guān)系著加工零件的使用壽命和使用性能，深入分析和研究影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量的影響因素對(duì)于降低機(jī)械設(shè)計(jì)加工次品率和提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品質(zhì)量有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前，影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量最主要的因素是機(jī)械設(shè)計(jì)加工的切削用量和材料性質(zhì)，切削用量越大，零件材料塑性變形和韌性越大，機(jī)械設(shè)計(jì)加工出來的零件表面質(zhì)量越差。如果機(jī)械設(shè)計(jì)加工的塑性材質(zhì)的零件，在使用刀具進(jìn)行加工時(shí)，難免會(huì)導(dǎo)致加工零件受力發(fā)生塑性變形，并且由于零件和刀具切削分離時(shí)還會(huì)產(chǎn)生撕裂作用，避免會(huì)影響零件的表面質(zhì)量。如果機(jī)械設(shè)計(jì)加工的是脆性材質(zhì)的零件，在切削過程中很容易出現(xiàn)斷續(xù)的零件碎粒，影響零件的表面和邊緣光滑度。另外，在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中，還有很多因素會(huì)影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的物理性能，總的來說主要包括：零件的結(jié)構(gòu)組織發(fā)生變化和機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件發(fā)生冷作硬化。為了不斷提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的表面質(zhì)量，還需要注意機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的表面預(yù)應(yīng)力，盡量簡化加工工藝，提高加工精度。

（三）機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的性價(jià)比較低

機(jī)械設(shè)計(jì)加工是一項(xiàng)精密性和專業(yè)性很強(qiáng)的工作，工作人員必須具有強(qiáng)烈的責(zé)任心，充分考慮到多方面的影響因素，不斷優(yōu)化和改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)加工工藝，才能更好地保障機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的質(zhì)量。但是在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中，很多企業(yè)依然采用的是比較落后的加工設(shè)備，設(shè)計(jì)加工的產(chǎn)品性價(jià)比較低，多種設(shè)計(jì)加工成本都很高，在激烈社會(huì)主義市場環(huán)境下，企業(yè)的綜合競爭力很低，不僅影響了機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的使用性能，而且影響了機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見問題的解決策略

（一）原材料的合理選擇

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)加工的時(shí)候，首先要注意的就是原材料的選取，原材料是整個(gè)生產(chǎn)過程中的基礎(chǔ)，原材料質(zhì)量選取的高低，不但影響了企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且極易造成產(chǎn)品出現(xiàn)后期質(zhì)量問題。為了確保企業(yè)以高效益成產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品，一定要在開始做好原材料質(zhì)量關(guān)。在進(jìn)行原材料選取的時(shí)候，要科學(xué)合理，一定要本著提高產(chǎn)品質(zhì)量的宗旨來選取，在開始環(huán)節(jié)花費(fèi)大量時(shí)間檢驗(yàn)是為了大大減少后期維護(hù)時(shí)間，選取原材料的科學(xué)性表現(xiàn)在與時(shí)俱進(jìn)，因地制宜。在進(jìn)行材料選取過程中，要按照機(jī)械生產(chǎn)實(shí)際情況，滿足基本的性能要求及工藝要求，不同的零件要具備不同的性能，耐磨性要求高的就提高選取標(biāo)準(zhǔn)，材料強(qiáng)度要求高的就選取高強(qiáng)度材料，不管怎樣在選取的時(shí)候要綜合考慮生產(chǎn)條件，根據(jù)材料所要求的物理?xiàng)l件和價(jià)格條件來科學(xué)選擇，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性價(jià)比。

（二）標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的設(shè)計(jì)加工

標(biāo)準(zhǔn)化、批量化發(fā)展是提高企業(yè)市場競爭的一種方式，這種生產(chǎn)方式不但能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還能夠提高企業(yè)的綜合競爭力，以最小的生產(chǎn)成本創(chuàng)造企業(yè)最大的經(jīng)濟(jì)效益。零件標(biāo)準(zhǔn)化就是按照尺寸要求、結(jié)構(gòu)性能及設(shè)計(jì)方式，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)，之后在此基礎(chǔ)上在進(jìn)行批量化的生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格的要求，之后對(duì)成產(chǎn)流程進(jìn)行簡化，創(chuàng)造最優(yōu)的成產(chǎn)流程，在這種生產(chǎn)流程中集中、批量生產(chǎn)，這樣提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量。對(duì)零件進(jìn)行優(yōu)化處理，降低了設(shè)計(jì)周期，同時(shí)也減少了工作中的一些沒必要的浪費(fèi)，為產(chǎn)品提高經(jīng)濟(jì)效益注足動(dòng)力。一個(gè)科學(xué)合理的工藝流程對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)加工至關(guān)重要，在進(jìn)行零件加工過程中要盡量縮短加工工期，因?yàn)閷?duì)于零件加工的時(shí)間越長會(huì)起到相反的效果，加工時(shí)間越長可能會(huì)對(duì)零件造成沒必要的損害。

（三）選擇適合的工具和設(shè)置合理的切削參數(shù)

對(duì)于材料韌性很強(qiáng)的表面，在進(jìn)行切割的時(shí)候極易造成材料發(fā)生塑性變形，對(duì)于脆性材料在進(jìn)行切割的時(shí)候，選取的刀具不適合就會(huì)造成材料碎屑，從而導(dǎo)致材料表面粗糙而影響產(chǎn)品整體效果。刀具的選擇必須按照原材料的材質(zhì)來選取，在根據(jù)不同材料選取刀具后，還要重視機(jī)械設(shè)計(jì)中的切削用量因素的影響，還要注意到切削深度及切削速度都會(huì)影響零件的質(zhì)量，這個(gè)時(shí)候就要按照零件的不同性質(zhì)來確定切削的速度及切削的深度。在進(jìn)行切削的同時(shí)要配合使用切削液，這樣可以可以控制切削的溫度，從而保證切削質(zhì)量。切削用量是機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中的重要參數(shù)，上文提到切削深度和切削速度對(duì)機(jī)械加工出來的產(chǎn)品非常重要，直接影響了零件的質(zhì)量水平。要保證切削深度和切削速度恰到好處就需要制定合適的切削參數(shù)，制定參數(shù)的時(shí)候要根據(jù)加工零件的自身屬性和材料的特性來制定，設(shè)定切削參數(shù)的過程要綜合考慮設(shè)計(jì)加工中的一切因素，比如材料的特征、刀具的選擇及潤滑油的使用，從而制定很合理的切削深度和切削速度，確保零件加工的表面光滑整潔。為了保證切削效果更佳，可以在零件加工過程中使用切削液，因?yàn)榧庸み^程會(huì)產(chǎn)生溫度，這些溫度時(shí)高時(shí)低，而且在加工過程中，切削力度也是不均勻的，使用切削液可以避免這種情況，適當(dāng)降低加工過程中產(chǎn)生的不均勻溫度和力度。

（四）合理選擇潤滑劑

機(jī)械加工過程常常處于一種高溫狀態(tài)下，為了使得機(jī)械加工質(zhì)量得到保障，就需要在加工過程采取冷卻處理，這時(shí)候就需要科學(xué)的使用潤滑劑，潤滑劑的使用可以在切削、沖壓及研磨階段，潤滑劑的使用可以增加產(chǎn)品的精度，將潤滑劑涂抹到零件表面不但可以加大零件光滑度，還能夠在此基礎(chǔ)上延長零件的使用壽命。潤滑劑的使用還能及時(shí)的處理掉金屬碎屑，從而降低材料腐蝕的程度，潤滑劑對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)非常重要，因此在選取的時(shí)候首選具備冷卻作用、防腐蝕作用和潤滑作用的潤滑劑。比如在高速鋼刀具的低速切削過程中，選擇潤滑劑時(shí)候選擇那種純油性潤滑劑，在高速切削過程中選擇水溶性的潤滑劑，還有切削深度與切削速度都要選擇不同標(biāo)準(zhǔn)的潤滑劑，不要盲目選擇，那樣不但導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低而且還會(huì)加大后期維護(hù)成本。

三、結(jié)束語

工業(yè)社會(huì)的飛速發(fā)展，使得機(jī)械設(shè)計(jì)加工業(yè)之間競爭持續(xù)激化，因此企業(yè)想要于激烈環(huán)境中持續(xù)發(fā)展，應(yīng)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)加工主要程序嚴(yán)格落實(shí)，設(shè)計(jì)加工時(shí)企業(yè)還需科學(xué)有效的選用材料且實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臐櫥瑒┣医y(tǒng)籌考慮表面物理力學(xué)性能，以便提升機(jī)械設(shè)計(jì)加工水平。機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見問題涉及到精度及零件材質(zhì)和產(chǎn)品性價(jià)比和潤滑劑選用等方面問題，這些問題應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)且處理以確保機(jī)械設(shè)計(jì)加工質(zhì)量，充分改善產(chǎn)品功能。本文深層分析了機(jī)械設(shè)計(jì)加工重要性，著眼于目前所存在的各方面問題，提出針對(duì)性處理方式。隨著科技水平的持續(xù)提升，則相關(guān)部門和設(shè)計(jì)人員對(duì)于該方面應(yīng)提高重視度，詳細(xì)考慮機(jī)械設(shè)計(jì)加工的各大環(huán)節(jié)以增強(qiáng)國際先進(jìn)技術(shù)交流，從而提升國內(nèi)機(jī)械加工行業(yè)在市場上的競爭力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉毅，張振洪.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].科技風(fēng)，2014（08）.

[2]王清成，范高鋒，李趙勝.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（04）.

[3]田俠.機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的問題分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（07）.