機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)探討

嚴(yán)冬青

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)得到了快速的發(fā)展，人們要求機(jī)械制造的功能越來(lái)越多樣化。在機(jī)械制造工藝中，機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性成為了人們非常關(guān)注的問題，在實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的多樣化和多性能的同時(shí)，應(yīng)該保證機(jī)械設(shè)計(jì)的合理化。文章闡述了機(jī)械制造工藝的流程和特點(diǎn)，提出了機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝；合理化；機(jī)械設(shè)計(jì)；零部件加工；產(chǎn)品加工 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH122 文章編號(hào)：1009-2374（2016）30-0010-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.005

我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)得到了快速的發(fā)展，在機(jī)械制造工作中，保證機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性是一個(gè)關(guān)鍵的問題，只有保證機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性，才能有效地提高機(jī)械產(chǎn)品的性能，同時(shí)延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，也能夠讓企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。所以，在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該保證機(jī)械設(shè)計(jì)可以滿足機(jī)械制造工藝，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，保證整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的水平不斷提高，設(shè)計(jì)出人們滿意的機(jī)械產(chǎn)品。

1 機(jī)械制造工藝的流程和特點(diǎn)

1.1 機(jī)械制造的過(guò)程

機(jī)械制造工藝本身就是將各種原材料通過(guò)各種方式將其轉(zhuǎn)化為商品的過(guò)程。在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械制造是最基本的技術(shù)，無(wú)論是哪個(gè)制造行業(yè)，都會(huì)采用先進(jìn)、科學(xué)的制造工藝和制造設(shè)備來(lái)降低整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的成本，在較少的成本下制造出更多的高質(zhì)量機(jī)械產(chǎn)品，從而為企業(yè)帶來(lái)利益。機(jī)械制造的過(guò)程主要包括制造程序和技術(shù)程序，制造程序是通過(guò)各種勞動(dòng)形式將機(jī)械制造的原材料制造成最終產(chǎn)品的過(guò)程，機(jī)械產(chǎn)品可以在市場(chǎng)上進(jìn)行營(yíng)銷并為企業(yè)帶來(lái)一定的利益。在機(jī)械制造程序中，應(yīng)該先做好準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備好各種原材料、加工工具和器械等。準(zhǔn)備好各種材料和器械之后，就是實(shí)施階段了，實(shí)施階段就是將原材料等制造成為最終的半成品的過(guò)程。另外就是技術(shù)程序，技術(shù)程序就是將半成品加工成為產(chǎn)品的過(guò)程，是對(duì)半成品進(jìn)行的進(jìn)一步加工，屬于細(xì)加工，對(duì)已經(jīng)完成的半成品采用各種機(jī)械生產(chǎn)方式進(jìn)行操作，最終形成機(jī)械商品。

1.2 定位

定位是機(jī)械制造中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，在機(jī)械制造過(guò)程中，對(duì)零件的定位是現(xiàn)代機(jī)械制造過(guò)程中的一種常見手段和工藝。在整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程中，首先需要制造好各種零部件，然后將這些零部件進(jìn)行重新組合排列，最終形成機(jī)械產(chǎn)品。為了保證整個(gè)機(jī)械制造的質(zhì)量，就應(yīng)該從零部件的質(zhì)量控制開始。通過(guò)定位進(jìn)行零部件的生產(chǎn)制造，可以有效提高零部件的制造質(zhì)量。在實(shí)際的生產(chǎn)制造過(guò)程中，可以采用多種形式對(duì)零部件進(jìn)行定位，在實(shí)際選擇的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)零部件的不用類型和加工形式的不同為依據(jù)選擇最合適的定位方式，這樣才能真正發(fā)揮機(jī)械制造定位的優(yōu)點(diǎn)，提高零部件的制造質(zhì)量。在實(shí)際的定位過(guò)程中，一定要先選擇一定的標(biāo)準(zhǔn)做好零部件的定位工作，對(duì)于零部件不同的使用場(chǎng)合和使用位置，也可以選擇不一樣的標(biāo)準(zhǔn)。另外，在現(xiàn)階段，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，因此相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)發(fā)生改變，這對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)是非常有利的。

1.3 對(duì)零件的裝夾

機(jī)械制造過(guò)程中，零件的制造是關(guān)鍵的步驟和環(huán)節(jié)，但是在零件制造的過(guò)程中，零件在生產(chǎn)之前應(yīng)該先放在模具或者機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)位置上，固定零件的位置。在固定零件位置的時(shí)候，一定要保證固定位置的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確度，所以固定時(shí)還需要對(duì)零件進(jìn)行夾緊穩(wěn)固。零部件的夾緊固定總稱為裝夾，在整個(gè)機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程中，零部件的裝夾是一個(gè)關(guān)鍵的步驟，是影響零部件制造質(zhì)量的重要因素，因此在實(shí)際的零部件制造過(guò)程中，只有保證裝夾的合理性和科學(xué)性，才能保證整個(gè)零件的品質(zhì)和質(zhì)量。此外，通過(guò)對(duì)零部件的裝夾，還會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)械制造的效率、成本等具有一定的影響，因此做好零部件的裝夾是非常必要的。在實(shí)際的零部件制造過(guò)程中，裝夾工藝主要包括劃線找正式、直線找正式和夾具裝夾式等。

1.4 控制加工精度

機(jī)械制造過(guò)程中，完成了機(jī)械制造程序之后，已經(jīng)形成了一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的半成品，此時(shí)還需要對(duì)機(jī)械半成品進(jìn)行制造技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行精加工，最終形成機(jī)械產(chǎn)品。在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行加工的過(guò)程中，控制加工精度是一個(gè)非常關(guān)鍵的過(guò)程。只有嚴(yán)格控制了加工精度，才能保證整個(gè)機(jī)械制造的質(zhì)量，保證機(jī)械制造生產(chǎn)制造的過(guò)程順利進(jìn)行。在實(shí)際的制造過(guò)程中，加工精度的控制對(duì)象主要包括零部件尺寸、位置和形狀、表面等的質(zhì)量控制，只要做好對(duì)各個(gè)零部件的精度控制，才能真正提高機(jī)械制造工藝的質(zhì)量。在控制加工精度時(shí)，主要通過(guò)自動(dòng)形成法、基本試切法、固定標(biāo)準(zhǔn)刀等方式實(shí)施控制，具有較好的控制效果，可以保證整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的精度，從而滿足人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品高精度的要求。如圖1為一個(gè)工件加工的精度要求圖，在加工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格按照這個(gè)要求進(jìn)行加工。

2 機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)措施

2.1 提高加工表面質(zhì)量的措施

加工表面質(zhì)量是指加工之后機(jī)械產(chǎn)品或者零部件的表面是否平整，在機(jī)械制造過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的合理化，必須要做好零部件等加工表面質(zhì)量的控制，不斷提高加工表面質(zhì)量。只有控制好機(jī)械產(chǎn)品和零部件的加工質(zhì)量，才能有效地提高零部件的質(zhì)量和性能，同時(shí)延長(zhǎng)零部件和產(chǎn)品的使用壽命。為了有效地提高加工表面質(zhì)量：（1）應(yīng)該選擇合理的工具實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件和產(chǎn)品的加工，尤其是在選擇刀具的時(shí)候，應(yīng)該選擇最適合加工方式的刀具，例如可以選擇刀尖圓弧半徑比較大、副偏角比較小的刀具。在零部件的加工過(guò)程中，使用到的刀具種類非常多，應(yīng)該根據(jù)具體的操作選擇合適的刀具，例如修光刃和精車刀等，應(yīng)該選擇可以適應(yīng)工件材料的刀具。（2）在對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行切削時(shí)，應(yīng)該合理選擇切削條件，為了使工件的表面更加平整，應(yīng)該根據(jù)工件的材料選擇最適合的切削速度，并且應(yīng)該盡量保持切削速度的均衡，這樣才能有效避免工件的表面形成積屑瘤。另外，在切削的過(guò)程中，由于要使用切削液，應(yīng)該采用效果比較好的切削液，這樣才能真正提高工件的表面質(zhì)量。（3）提高工件和零部件的表面質(zhì)量，還應(yīng)該減少工件表面的形變。避免工件表面形變的方式有很多，例如在采用刀具加工時(shí)，應(yīng)該控制好刀具使用的切削用量，保持整個(gè)過(guò)程中刀面的磨損寬度。

2.2 提高加工精度

在機(jī)械制造過(guò)程中，提高加工精度也是保證機(jī)械設(shè)計(jì)合理化的一個(gè)重要措施。在實(shí)際的加工過(guò)程中，由于使用的各種工具的精度不一致或者由于人為操作過(guò)程中產(chǎn)生的人為誤差，一定會(huì)導(dǎo)致加工出現(xiàn)偏差。為了有效地控制這些偏差，就必須要對(duì)這些偏差的形成過(guò)程和原因進(jìn)行仔細(xì)的分析并進(jìn)行探索，這樣才能有效地采用針對(duì)性的防范措施和技術(shù)來(lái)有效控制加工偏差的形成，最終使整個(gè)生產(chǎn)零部件的精準(zhǔn)度得到提高。加工工具的不準(zhǔn)確或者精確度不夠是導(dǎo)致加工偏差出現(xiàn)的一個(gè)常見問題和因素，因此在實(shí)際的加工過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)加工工具進(jìn)行改造，例如夾具等進(jìn)行改造和完善，從而提高加工零件的精度。另外，在加工過(guò)程中，需要對(duì)各種零件和工件進(jìn)行測(cè)量，為了提高加工的精度，應(yīng)該改進(jìn)測(cè)量工具，加強(qiáng)對(duì)測(cè)量工具的校正，從而提高工件的加工精度。在實(shí)際的加工過(guò)程中，會(huì)由于熱變形、系統(tǒng)應(yīng)力、內(nèi)部應(yīng)力和刀具磨損等造成誤差，在實(shí)際的加工中，應(yīng)該針對(duì)這些原因采取有效的應(yīng)對(duì)措施，這樣才能有效減少誤差。

2.3 貫徹綠色制造理念

機(jī)械制造過(guò)程中會(huì)消耗大量的能源，同時(shí)對(duì)環(huán)境也會(huì)造成一定的污染。隨著現(xiàn)階段人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，機(jī)械制造業(yè)要想取得更好的發(fā)展，必須在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中融入綠色制造的理念，這樣才能滿足我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展要求。在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)時(shí)代的發(fā)展和變化對(duì)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行不斷創(chuàng)新和更新，才能使機(jī)械設(shè)計(jì)更加合理化。將綠色環(huán)保理念貫穿到機(jī)械設(shè)計(jì)中，可以將新型的設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)有效融合在一起，在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中不單單只考慮到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還應(yīng)考慮到是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。將綠色設(shè)計(jì)理念貫穿在機(jī)械制造過(guò)程中，應(yīng)該開發(fā)出綠色產(chǎn)品。例如使用環(huán)保性的設(shè)計(jì)材料，加強(qiáng)對(duì)原材料的循環(huán)利用，加大材料的利用效率等，將機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的不利影響控制到

最小。

3 結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械制造過(guò)程中，為了使機(jī)械設(shè)計(jì)更加合理，應(yīng)該提高加工表面質(zhì)量，選擇合適的工具實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件和產(chǎn)品的加工，合理選擇切削條件，同時(shí)對(duì)加工工具進(jìn)行改造、加大對(duì)測(cè)量工具的校正來(lái)提高加工精度，在設(shè)計(jì)過(guò)程中貫徹綠色制造理念，從而使整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程更加合理。

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