機(jī)械設(shè)計中的加工工藝研究

劉瑞康

珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519000

在我國改革開放之后，我國模具設(shè)計與加工技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展階段。而因為多種客觀條件約束，造成我國制造業(yè)在發(fā)展過程中必須要滿足模具技術(shù)實際發(fā)展需求。模具設(shè)計是制造業(yè)內(nèi)重要的工藝和工裝設(shè)備設(shè)計形式，模具整體設(shè)計質(zhì)量對我國制造業(yè)發(fā)展起到關(guān)鍵性影響，其有效推動我國制造業(yè)發(fā)展建設(shè)。因為我國現(xiàn)階段模具設(shè)計企業(yè)尚未形成統(tǒng)一規(guī)范體系，同時由于我國生產(chǎn)力水平相對較低，進(jìn)而造成我國模具發(fā)展速度落后于其他先進(jìn)國家。為了能夠盡快轉(zhuǎn)變我國模具設(shè)計現(xiàn)狀，我國制造業(yè)應(yīng)該逐步提升對模具設(shè)計及加工技術(shù)關(guān)注度，真正優(yōu)化我國模具設(shè)計模式，減少存在的弊端。

1 模具設(shè)計的工藝

國內(nèi)很多模具制造企業(yè)由于企業(yè)的工藝設(shè)備和技術(shù)水平不盡相同，國內(nèi)企業(yè)的模具生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量也存在較大的差異，有的模具廠仍然沒有擺脫傳統(tǒng)的人工制作模式時代，依然保留了手工計算和圖紙手繪的模具設(shè)計，這種非計算機(jī)智能化模具設(shè)計嚴(yán)重影響著模具設(shè)計的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。此外，模具市場價值受到較大的限制，多數(shù)模具生產(chǎn)商使用718H，S136和3CR 13的鋼材材料作為模具制造的原材料，對模具進(jìn)行精密加工，國外廠商大都采用更專業(yè)模具鋼作為生產(chǎn)材料，這樣生產(chǎn)出來的模具耐磨性與拋光方面和亮度以及防腐蝕程度更高。

2 改進(jìn)機(jī)械制造加工工藝的措施

2.1 保證加工工藝的精度要求

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備零部件加工時，由于人為操作原因或者機(jī)械誤差，導(dǎo)致加工的零部件出現(xiàn)誤差是在所難免的，通常情況下只要不超過誤差范圍限度就算合格產(chǎn)品，但是，隨著機(jī)械現(xiàn)代化的大發(fā)展，機(jī)械設(shè)計對于加工精度的要求不斷提高，這就要求必須在加工過程中當(dāng)出現(xiàn)較大誤差時要認(rèn)真分析出現(xiàn)誤差的原因，根據(jù)實際情況尋找解決方案，盡量縮小誤差，以保證加工零部件的精度。產(chǎn)生誤差的原因多種多樣，一般如溫度、濕度、內(nèi)部應(yīng)力、外部應(yīng)力等都會對部件的加工精度產(chǎn)生影響，因此在加工時應(yīng)該綜合考慮這些方面的影響，減小誤差，一般使用的減少誤差的方法有以下幾種，分別是誤差補(bǔ)償法、轉(zhuǎn)移原始誤差法以及分化或均化原始誤差法等辦法，設(shè)計人員和加工工作人員要靈活運用這些減少誤差的方法，將機(jī)械誤差和外力影響的誤差減少到最低限度。為了獲得精度更高的加工零部件，傳統(tǒng)的測量工具在精度方面也有一定的局限性，想要提高加工零部件的幾何精度，可以考慮對使用的夾具進(jìn)行改進(jìn)，或者改進(jìn)測量技術(shù)如應(yīng)用三坐標(biāo)測量，機(jī)床附帶的光觸探頭來保證加工精度，對出現(xiàn)過大誤差的情況及時分析出現(xiàn)誤差的原因并加以消除和改進(jìn)。

2.2 提高加工零部件表面的加工質(zhì)量

注重加工工具的選擇。在實際加工零部件時，加工工具的選擇特別重要，尤其是對表面平整度和曲面度精度要求比較高的零部件更是如此。應(yīng)該根據(jù)加工零部件的技術(shù)性選擇那些副偏角比較小的、刀尖圓弧半徑比較大或是合適的修光刃等刀具。合理的選擇加工刀具對加工來說是可以發(fā)揮出良好效果的，加工刀具本身的性能也能夠幫助加工出表面質(zhì)量比較高的零部件。

3 模具設(shè)計和制造發(fā)展的趨勢

3.1 制造模具技術(shù)發(fā)展的趨勢

在模具的制造過程中主要包括工藝技術(shù)和加工方式。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，工藝與技術(shù)這二方面在模具的制造中的地位出現(xiàn)了變化。在很多西方的發(fā)達(dá)工業(yè)國家生產(chǎn)模具已經(jīng)由傳統(tǒng)加工技術(shù)向無圖無人化的方式發(fā)展。然而我國目前還處于從機(jī)械制造階段向數(shù)控制造階段進(jìn)行轉(zhuǎn)變的過程中。根據(jù)國際市場對模具制造的發(fā)展前景進(jìn)行分析，可以明顯看到行業(yè)精致化將越來越激烈，要增強(qiáng)市場競爭力就需要進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量、降低生產(chǎn)的成本以及縮短生產(chǎn)的時間。因此必須采用高效率的設(shè)計方式，并積極應(yīng)用自動化設(shè)備，通過模具的優(yōu)秀設(shè)計模塊設(shè)計和快速成型設(shè)備的應(yīng)用，能夠顯著提高生產(chǎn)時效性穩(wěn)定性，并節(jié)約模具的生產(chǎn)成本。

3.2 模具設(shè)計的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的模具設(shè)計過程通常是制造商在收到模具設(shè)計的產(chǎn)品圖紙或三維數(shù)學(xué)模型后，模具在開發(fā)設(shè)計過程中要設(shè)計出模具資料和圖形，在生產(chǎn)前得到有關(guān)審核部門的批準(zhǔn)后，要是在設(shè)計過程中出現(xiàn)問題的話，生產(chǎn)商還需要修正已生產(chǎn)完成或部分完成的模具，對模具資料圖形進(jìn)行重新設(shè)計。這個生產(chǎn)過程十分的繁瑣，大大地降低了模具生產(chǎn)工作的效率，模具生產(chǎn)必須按照設(shè)計好的圖紙或三維構(gòu)件，對模具的設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計重新或部份優(yōu)化系統(tǒng)。模具設(shè)計專門人員的操作得到了細(xì)分，每個工作人員在生產(chǎn)的特定時期內(nèi)，必須要有利于模具專門生產(chǎn)人員的模具設(shè)計研發(fā)應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)上，以實現(xiàn)提高整個模具設(shè)計企業(yè)短期的技術(shù)水平。模具設(shè)計師在一定的時間內(nèi)把工作的重心放在模具的設(shè)計上去，計算機(jī)輔助設(shè)計的基本點也可以應(yīng)用于計算機(jī)中較先進(jìn)的三維模具輔助設(shè)計軟件上，以提高模具行業(yè)模具生產(chǎn)的有效性。

3.3 在產(chǎn)品部件設(shè)計制造過程中要注重綠色理念的引入

所謂的部件設(shè)計加工的綠色理念，就是將環(huán)境保護(hù)的思想列入到產(chǎn)品部件設(shè)計和加工的整個過程中，這和以往傳統(tǒng)的零部件設(shè)計加工有所不同。綠色設(shè)計加工更加注重對環(huán)境的保護(hù)，能夠?qū)h(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)效益完美結(jié)合起來，設(shè)計過程中注重環(huán)保理念的引用，在保證設(shè)備整體布局和運行效果的同時最大限度的減小對環(huán)境的破壞，這就對產(chǎn)品設(shè)計人員提出了更高的要求。在零部件的生產(chǎn)與加工階段，原材料的選取上盡量使用那些可再生或是可重復(fù)利用的綠色材料，盡量少使用或不使用對環(huán)境危害較大的加工輔助材料，比如一些有毒的潤滑劑防銹劑等。此外為了提高材料的利用效率還可以在保證加工工藝質(zhì)量的基礎(chǔ)上對材料進(jìn)行回收或再二次利用。

綜上所述，模具設(shè)計與加工技術(shù)在發(fā)展過程中，一直都受到了眾多因素影響，我國模具設(shè)計與加工技術(shù)在發(fā)展中遇到了較多困境。想要轉(zhuǎn)變模具設(shè)計與加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，推動模具設(shè)計可持續(xù)良性發(fā)展，就必須接受西方先進(jìn)可行的模具設(shè)計理念，提升模具設(shè)計資源利用率。