機械制造工藝中的合理化機械設(shè)計探討

李雪微 劉海燕

摘要：隨著時代的發(fā)展，中國工業(yè)技術(shù)取得了巨大的突破，尤其是機械行業(yè)。由于生活質(zhì)量的不斷提高，人們對于機械制造的要求也越來越高，社會需要更加合理，更加便捷的機械工藝。本文從機械制造的原理與技術(shù)出發(fā)，提出來一系列優(yōu)化機械設(shè)計的方法與結(jié)論。

關(guān)鍵詞：機械制造;合理化;表面質(zhì)量;產(chǎn)品加工

前言

改革開放以來，中國的機械制造業(yè)取得了前所未有的突破，同時，對機械制造工藝的便捷性、合理性的需求也與日俱增。要想使得產(chǎn)品性能優(yōu)良，必須要讓機械設(shè)計更加符合實際應(yīng)用的需求，這樣也能降低生產(chǎn)的成本，同時成為同行業(yè)中的佼佼者。因此，就需要對機械制造工藝進行不斷提高，與時俱進。

一、機械制造工藝的性質(zhì)與過程

1、工藝流程

將各類材料，通過采取一系列措施，將其變成需求的產(chǎn)品，這就是機械制造的過程。機械制造是機械行業(yè)最核心、也是最基礎(chǔ)的技術(shù)。不管在哪個生產(chǎn)行業(yè)，都是希望采用最先進的技術(shù)手段去生產(chǎn)制造，意圖降低成本、提高生產(chǎn)力，從而提高產(chǎn)品的競爭力，進一步擴大利益。機械制造主要由兩部分組成，第一部分就是制造程序，它是通過勞動的方式，將現(xiàn)有的材料加工成需求的產(chǎn)品，該產(chǎn)品可以進入市場，為企業(yè)帶來固有的利益^[1]。在生產(chǎn)過程中，需要提前準(zhǔn)備需要的材料、設(shè)備等，然后就可以進行加工改造，將準(zhǔn)備好的原材料，加工成半成品或者成品。第二部分是技術(shù)程序，這一部分主要是將半成品進行深造，這是一個細化過程，采用機械的方式，將其變成機械產(chǎn)品，等待銷售或者其他用處。

2、定位

在機械制造過程中，有一項核心環(huán)節(jié)，就是定位。在現(xiàn)在生產(chǎn)制造行業(yè)，定位也是一項常見的、不可或缺技術(shù)手段。在生產(chǎn)過程中，零件的制造不可能是按序就班的，因此需要對他們做一個排列，這樣才能變?yōu)橐粋€正常的機械產(chǎn)品。要想取得一個性能好的產(chǎn)品，相關(guān)人員就需要做好每一個零件的質(zhì)量把控工作。在生產(chǎn)制造的時候，采用定位的手段技術(shù)，可以實時有效地控制零件質(zhì)量，使得它符合標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)的過程中，要想對零件進行定位，有許多的方法可以選擇，至于選取那種方式，不可一概而論，需要具體情況具體討論，選取最適合該零件特征的定位方法，這樣才能有效提高零件質(zhì)量。前期的選取方式的過程，是極其重要的，除了適用于零件本身之外，還要對其環(huán)境場合做一個考慮，這些都會對零件質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。同一個零件，場合不同，使用標(biāo)準(zhǔn)也會不同。而且，隨著技術(shù)的不斷提升，人們對于商品的要求也越來越高，所以一定要選擇最合適的定位方法，去生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品。

3、零件的裝夾機械

在生產(chǎn)制造行業(yè)中，零件的生產(chǎn)過程是最重要的，它直接決定了產(chǎn)品的優(yōu)劣。因此在生產(chǎn)零件的過程中，一定要注意好每個細節(jié)^[2]。由于零件生產(chǎn)時使用模具或者機床進行操作，所以相關(guān)人員需要保證固定生產(chǎn)工具的位置的精確性，將需要生產(chǎn)的零件放置到位，同時檢查是否是滑動或者有偏移，需要固定在標(biāo)準(zhǔn)的地方。

所謂裝夾，就是上述的，把零件固定在標(biāo)準(zhǔn)位置。裝夾是一個非常重要的過程，它直接影響了零件產(chǎn)品的質(zhì)量，裝夾不到位，生產(chǎn)出來的只會是殘次品，增加生產(chǎn)成品，也會直接或者間接影響整個零件制造過程，降低生產(chǎn)效率。所以相關(guān)人員必須重視裝夾過程，把工作細致化。

4、加工精度的控制

在生產(chǎn)制造的時候，機械制造完成之后，一個半成品已經(jīng)出現(xiàn)了，此時就需要對該產(chǎn)品進行進一步加工，也就是所謂精加工，以獲得需求的機械產(chǎn)品。既然是精加工，那么加工時的精度控制就要做好，確保符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能做出一個優(yōu)良機械產(chǎn)品，從而保證整個生產(chǎn)過程順利。在精加工的過程中，需要控制精度的幾個地方，分別是零件尺寸、零件外形、零件表面等?？刂凭瓤梢酝ㄟ^自動形成、固定標(biāo)準(zhǔn)刀等方式進行。下圖展示的就是一個零件的精度要求：

二、提高機械制造工藝的措施

1、提高加工表面質(zhì)量

表面質(zhì)量就是說成品的表面部分，是否有凹凸不平的現(xiàn)象，是否都在同一水平位置。要想使得零件符合要求，就必須要提高產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是表面平整，這樣才能制造出良好的產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中，可以通過以下幾種方式，來提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。

（1）在生產(chǎn)之前，需要對生產(chǎn)工具做一個篩選，尤其是刀具的選擇，這直接決定了生產(chǎn)是否能順利進行。一個適合該產(chǎn)品的刀具，可以事半功倍地進行生產(chǎn)過程。一般來說，有以下幾個特點的刀具比較值得選擇，首先要刀尖圓弧半徑大，同時又需要副偏角小，這個刀具制造出來的零件都比較優(yōu)良[3]。當(dāng)然，具體情況具體討論，不同要求，就需要選擇不同的刀具。

（2）初步加工之后，需要對產(chǎn)品進行切削，切削是一個要求很嚴(yán)格的技術(shù)，對生產(chǎn)過程提出來很高的要求，首先是切削速度要合理，過快過慢都不適宜，而且在切削的過程中，要勻速進行，這樣切出來的零部件表面才能平整，保證表面質(zhì)量。

（3）零部件表面如果發(fā)生形變，也是破壞表面質(zhì)量的一種表現(xiàn)。為了減少或者避免形變的發(fā)生，就需要使用好刀具，使得磨損寬度適宜。

圖1：零件精加工精度要求

2、提高加工精度

提高加工精度是日常生產(chǎn)過程中一個重要的問題，是使得機械加工合理化的核心問題。在實際應(yīng)用中，生產(chǎn)工具的標(biāo)準(zhǔn)以及精度要求不同，包括人為勞動導(dǎo)致的一些誤差現(xiàn)象，都會或多或少地產(chǎn)生零件偏差。相關(guān)人員要想減少這些偏差，就應(yīng)該對偏差出現(xiàn)的原因進行深入分析，以便及時調(diào)整，對癥用藥，在產(chǎn)生偏差的地方及時作出調(diào)整與處理，以保證零件的精確度。一般來說，出現(xiàn)偏差的主要原因在于加工工具。工具的精度不夠、或者工具出現(xiàn)磨損導(dǎo)致不能滿足實際需要，都會導(dǎo)致偏差的產(chǎn)生。所以在日常生產(chǎn)過程中，工作人員可以對加工工具做一個調(diào)整與修正，以便達到精度需求。例如可以對夾具做一個完善，保證零部件的精密度。此外，在生產(chǎn)過程中，需要及時地對生產(chǎn)出來的零部件進行測量，所以測量工具需要定期檢查維護，保證測量的準(zhǔn)確性^[4]。如果出現(xiàn)偏差，就要對測量工具進行修正或者更換。同時，在生產(chǎn)加工過程中，會由于內(nèi)力外力的影響，導(dǎo)致一些生產(chǎn)工具的變形，造成誤差，所以需要對生產(chǎn)工具進行實施維護。

3、提高環(huán)保理念

在生產(chǎn)加工過程中，會消耗許多的原料，不可避免地對環(huán)境產(chǎn)生污染。在現(xiàn)階段，國家對于環(huán)境保護的呼聲和政策越來越多，所以機械制造行業(yè)也必須積極響應(yīng)國家的號召，進行綠色生產(chǎn)，將環(huán)境污染問題降到最低。相關(guān)企業(yè)可以通過使用環(huán)保原材料、提高生產(chǎn)效率、能量循環(huán)使用等方式，做一個綠色生產(chǎn)企業(yè)。

三、結(jié)論

在機械生產(chǎn)中，設(shè)計更優(yōu)秀的機械，可以采取優(yōu)化加工表面質(zhì)量的方法，利用精準(zhǔn)機械進行對零部件和產(chǎn)品生產(chǎn)，正確進行切割，同時完善加工工具，完善測量工具的校正來優(yōu)化加工精度，并且以環(huán)保的理念為基礎(chǔ)，讓整個機械設(shè)計更符合標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻

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作者簡介：李雪微，女，漢族，籍貫：山東濟南，單位：山東協(xié)和學(xué)院，研究方向：機械設(shè)計理論。

（作者單位：山東協(xié)和學(xué)院）