機械制造工藝中合理化機械設(shè)計探討

于海東，付祥龍，趙克勇，徐光斌，孟義

（中國石油集團濟柴動力總廠，山東 濟南 250306）

我國的機械制造產(chǎn)品精度和西方其他國家存在一定的差距，面對機械產(chǎn)品國際市場的競爭很不利。為了提升企業(yè)的競爭力，確保機械產(chǎn)品的整體質(zhì)量，需要不斷提升加工產(chǎn)品的精密性，提升產(chǎn)品的性能，從而占據(jù)有利的市場地位。機械制造工藝涉及很多環(huán)節(jié)，其中最重要的環(huán)節(jié)就是機械設(shè)計環(huán)節(jié)。只有合理化機械設(shè)計，才能確保技術(shù)和制造階段不會出現(xiàn)問題，從而提升加工零部件的精確度，為開擴國際市場奠定良好的基礎(chǔ)。

1 機械制造工藝的特征及概念

1.1 機械工藝制造的特征

機械工藝制造是機械工藝生產(chǎn)的重要方式。一是，機械工業(yè)生產(chǎn)需要應(yīng)用先進的理念和技術(shù)提升設(shè)計水平；二是，機械工藝制造水平直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量。制造產(chǎn)業(yè)和機械設(shè)計對機械工藝制造起著重要的輔助作用，可以進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量，進而充分滿足人們對高質(zhì)量機械產(chǎn)品的需求。

1.2 機械制造工藝的概念

機械設(shè)計是依據(jù)加工的具體要求，合理化地卡在機械組裝、性能和結(jié)構(gòu)方面的安排。然而，機械制造工藝通常采用科學的方式和技術(shù)措施，根據(jù)產(chǎn)品加工和機械設(shè)計的具體要求，進而完成機械加工制造的方法和技術(shù)的總稱。

2 機械設(shè)計在機械制造工藝中的重要地位

機械設(shè)計是機械制造的基礎(chǔ)條件。機械設(shè)計直接關(guān)系機械產(chǎn)品制造的流程和最終產(chǎn)品質(zhì)量。合理化的機械設(shè)計是提升機械性能和促進制造行業(yè)發(fā)展的重要保障。伴隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機械設(shè)計水平也得到了飛速提升，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是，通過對傳統(tǒng)制作工藝的改進，從而為機械產(chǎn)品增加新的性能，或者對原有性能進行改造；二是，機械設(shè)計要堅持市場為引導，設(shè)計出滿足市場需求的產(chǎn)品。機械設(shè)計包含的理論知識比較復雜，對設(shè)計精度的要求比較高，再加上市場環(huán)境的變化，對合理化機械設(shè)備工作帶來了很大的難度。同時，機械制造行業(yè)是促進社會經(jīng)濟發(fā)展的重要動力，為了有效地解放社會勞動力，提升生產(chǎn)效率，確保國家綜合實力的提升，國家和社會要高度重視機械設(shè)計標準的提升。

3 機械制造工藝的具體流程

3.1 加工原料

首先要加強對加工完成的半成品和原料，然后制作成為毛坯，零部件通過加熱處理和加工制作，再將其進行裝配和調(diào)試檢測，最后就是進行包裝。在加工原料的回收要為后期工作做好準備。

3.2 對工件進行具體定位

零件定位的科學性直接關(guān)系到機械制造的精確度和產(chǎn)品質(zhì)量。所以，機械制造加工的第一步就是明確定位零件。在開展定位的過程中，要確保參照物符合相關(guān)標準，并且標準要依據(jù)不同零件的具體要求和安裝位置而做出改變。然而，伴隨著機械產(chǎn)品性能的提升，機械制造精度也應(yīng)該得到提升。零件定位的要求顯得更加重要。

3.3 零件的裝夾

在機械加工過程中，為了確保加工工序的精度，要將零件裝在磨具或者機床的夾具調(diào)節(jié)好位置，同時做出加固處理，在加工過程中要確保位置不變。這個過程被稱為裝夾。裝夾工序之間關(guān)系到零件的加工質(zhì)量，甚至會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以，要確保裝夾過程的科學性和合理性。

3.4 加工的精度

在機械加工制造過程中，最重要的內(nèi)容就是加工精度。加工精度之間關(guān)系到機械產(chǎn)品的性能和工件的質(zhì)量。加工精度主要體現(xiàn)在表面質(zhì)量、位置、形狀、尺寸，只有確保每個部分的精準度，才能提升加工精度。最常見的控制加工精度方法有自動控制閥、定尺寸道具法、調(diào)整法、試切法。在開展精度控制的過程中，要根據(jù)具體情況靈活選擇方法，從而提升機械加工制造的整體質(zhì)量。

4 機械制造工藝的合理化措施

4.1 系統(tǒng)科學加工方法的掌握

在機械制造的初期，首先要綜合考慮機械制造的具體需求，根據(jù)不同階段開展加工制造，從而達到預(yù)期的效果。充分掌握機械制造過程的各個要點，充分了解各種注意事項，掌握科學的設(shè)計方法。并且要有效地處理各個細節(jié)部位，提升機械設(shè)計的整體水平。

4.2 滿足實際工藝需要的設(shè)計

機械設(shè)計質(zhì)量直接關(guān)系到機械制造的整體水平，只有提升機械設(shè)計水平，才能為機械制造打下良好的基礎(chǔ)條件。在設(shè)計的各個環(huán)節(jié)要根據(jù)具體的工藝要求合理布置設(shè)計圖紙，并且要及時和操作車間進行溝通和聯(lián)系，充分了解工件生產(chǎn)流程，善于聽取操作人員的建議，對設(shè)計方案作出及時調(diào)整。

4.3 機械安裝調(diào)試工作的重視

機械制造的最后工藝就是機械安裝調(diào)試，在該環(huán)節(jié)操作過程中，要充分根據(jù)技術(shù)流程。在調(diào)試過程中出現(xiàn)問題要進行詳細記錄、反饋、改進、完善，從而提升機械制造工藝的水平。在機械安裝調(diào)試過程中設(shè)計人員要參與其中，不斷地獲得更多的實踐經(jīng)驗，同時還可以了解機械調(diào)試和試運行狀況，客觀評價機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。如果沒有達到預(yù)期效果，需要做出必要的調(diào)整。

5 機械制造工藝中合理化機械設(shè)計措施

5.1 嚴格執(zhí)行機械設(shè)計的準則

機械設(shè)計的準則是標準化、安全性、技術(shù)性三種。標準化準則包含概念標準化、實物形態(tài)標準化、方法標準化。依據(jù)不同執(zhí)行程度劃分為必須執(zhí)行和推薦執(zhí)行。依據(jù)應(yīng)用的具體范圍分為國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準，然而安全性準則是對于功能故障、人員安全、預(yù)防污染、零件穩(wěn)定性等方面的內(nèi)容。技術(shù)準則需要機械設(shè)計的技術(shù)性能達到相關(guān)標準。嚴格落實機械設(shè)計的各個準則，從而確保產(chǎn)品質(zhì)量，推動制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5.2 提高加工精度

機械加工精度主要是指零件加工完成后的尺寸、形狀、位置等幾何參數(shù)和理性零件幾何參數(shù)的符合程度。由于技術(shù)水平的限制，二者之間存在一定的偏差，因此稱為加工誤差。經(jīng)過分析加工誤差，全面了解變化的基本規(guī)律，應(yīng)用對應(yīng)的措施可以最大程度地降低加工誤差，提升加工精度。加強改善機床幾何誤差、刀具誤差、定位誤差、受熱變形誤差等。

5.3 做好外觀質(zhì)量控制

機械制造加工過程中最常見的質(zhì)量問題就是外觀不平整，或者機械產(chǎn)品表面比較粗糙，這些問題都會影響產(chǎn)品的性能，不能完全達到預(yù)期的使用年限。因此，機械設(shè)計過程中要重視對產(chǎn)品外觀質(zhì)量的控制。首先，要選擇高質(zhì)量的切割道具，確保刀具性能達到材料加工標準，同時要根據(jù)機械加工的具體要求，避免產(chǎn)品表層出現(xiàn)粗糙的現(xiàn)象，或者表層光滑程度不達標。在切割材料時要控制好切割速度，如果切削頻率過慢，表層會留下一些殘屑，這樣就會導致產(chǎn)品表層出現(xiàn)積屑瘤。所以，機械設(shè)備過程中加強對切削速度的控制，合理控制切削角度，進而確保產(chǎn)品外觀質(zhì)量。在機械加工過程中會出現(xiàn)產(chǎn)品變形問題，因此，在機械設(shè)計過程中要注意控制和管理表面變形情況，通過變慢給進速度、放緩切削速度、增加切削液等方面控制變形問題。在具體操作過程中，要依據(jù)具體生產(chǎn)需求進行選擇。

5.4 融入綠色設(shè)計理念

目前，各個行業(yè)在發(fā)展過程中逐漸重視節(jié)能環(huán)保理念的運用。機械制造過程中機械設(shè)計環(huán)節(jié)也不例外，在機械設(shè)計過程中要充分融入綠色理念，確保加工制造行業(yè)向著綠色無污染產(chǎn)業(yè)發(fā)展。機械設(shè)計要將原材料利用率實現(xiàn)最大化，減少不必要的能源消耗，并且要不斷優(yōu)化和完善機械設(shè)計標準，降低在機械加工過程中帶來的環(huán)境污染，從而實現(xiàn)節(jié)約資源和提升生產(chǎn)效益的目標。除此之外，在機械設(shè)計過程中要積極引用新型材料，盡可能地應(yīng)用綠色材料和可降解材料，只有這樣，才能確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品具備環(huán)保性能，在市場競爭中占據(jù)有利地位，從而使機械制造企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟收益。與此同時，要降低廢棄物無污染處理方面的支出。

6 結(jié)語

總而言之，設(shè)計和制造工藝是機械工業(yè)發(fā)展過程中非常重要的兩個內(nèi)容，在機械制造過程中要充分依據(jù)具體需求，不斷優(yōu)化和完善機械制造工藝流程，選擇科學制造技術(shù)，并且要有效運用合理化機械設(shè)計策略，不但要重視提升機械產(chǎn)品的質(zhì)量，并且要重視引起現(xiàn)代化的機械制造工藝技術(shù)。充分把控機械設(shè)計和機械制造工藝發(fā)展趨勢，不斷提升機械制造和機制設(shè)計的整體質(zhì)量，促進機械工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。