基于機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)研究

季常琴

（寧夏天地西北煤機(jī)有限公司，寧夏 石嘴山 753000）

0 前言

隨著機(jī)械制造領(lǐng)域的快速發(fā)展，需要有科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案、嚴(yán)格的管理施工流程、精細(xì)化管控實(shí)施方案等基礎(chǔ)工作來完善和促進(jìn)整個(gè)制造環(huán)節(jié)的穩(wěn)定發(fā)展。專業(yè)工程技術(shù)人員通過對(duì)多種設(shè)計(jì)方案的可行性分析，確定符合要求的高效低成本的設(shè)計(jì)方案并加以實(shí)施。

1 機(jī)械制造工藝及其特點(diǎn)

機(jī)械制造工藝是各種機(jī)械的制造方法和過程的總稱。主要根據(jù)設(shè)計(jì)方案實(shí)行對(duì)產(chǎn)品的規(guī)范性加工的過程，施工過程中應(yīng)該將各種技術(shù)手段進(jìn)行合理性地融合以實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工操作。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)重要的工作，需要專業(yè)人員提前設(shè)計(jì)好機(jī)械加工方案及明確要求，此外還需要明確產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、使用性能等特點(diǎn)，預(yù)先進(jìn)行科學(xué)合理的配置，這對(duì)于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展起到重要的作用。近年來逐漸引起行業(yè)內(nèi)外人員的關(guān)注。機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過程中最重要的就是加工制造過程，其本身具有明顯的特點(diǎn)。

機(jī)械加工制造工藝特點(diǎn)主要如下：第一點(diǎn)，為了保證機(jī)械加工制造工作的有效開展，專業(yè)技術(shù)人員需要不斷運(yùn)用新技術(shù)、新材料來保證產(chǎn)品的發(fā)展步伐，保證整體機(jī)械行業(yè)的制造水平。第二點(diǎn)，機(jī)械制造加工工藝直接應(yīng)用于產(chǎn)品的整體加工生命周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，經(jīng)過合理化設(shè)計(jì)及融合先進(jìn)生產(chǎn)工藝后就能夠?qū)崿F(xiàn)這一目的。發(fā)揮機(jī)械制造行業(yè)最大的優(yōu)勢就是提升機(jī)械制造生產(chǎn)效率及保證產(chǎn)品質(zhì)量，適應(yīng)市場發(fā)展趨勢，滿足客戶的一切需求。第三點(diǎn)：零件在滿足設(shè)計(jì)功能和精度要求的前提下，要考慮工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。產(chǎn)品零件在生產(chǎn)之前需要進(jìn)行預(yù)加工，無論是原材料、半成品都要進(jìn)行預(yù)處理，以滿足零件結(jié)構(gòu)工藝性要求。

2 推廣合理化設(shè)計(jì)實(shí)施的重要意義

2.1 保證加工精度

機(jī)械制造工藝在具體實(shí)施過程中常常會(huì)受到人為因素、設(shè)備運(yùn)行情況、技術(shù)水平等因素的影響，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中存在著或大或小的誤差現(xiàn)象。操作人員一定要對(duì)引發(fā)誤差現(xiàn)象的原因進(jìn)行深入分析，并及時(shí)采取快速高效的手段進(jìn)行控制，只有降低誤差的發(fā)生概率才能夠保證工藝流程的準(zhǔn)確度，符合生產(chǎn)工藝要求。專業(yè)技術(shù)人員采用科學(xué)的方法分析誤差并快速采取適當(dāng)?shù)拇胧┽槍?duì)產(chǎn)生的問題進(jìn)行解決并有效控制，避免后續(xù)執(zhí)行生產(chǎn)工藝過程中再次發(fā)生誤差，保證機(jī)械加工的精度要求。

在具體進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，一定要充分保證零件的加工精度，這就需要操作人員提前對(duì)所用的設(shè)備、工裝夾具、量具等進(jìn)行維護(hù)檢測，保證設(shè)備的高性能運(yùn)轉(zhuǎn)，將誤差控制在最小值，滿足產(chǎn)品的精度要求。除了科學(xué)控制手段以外，專業(yè)技術(shù)人員也要加強(qiáng)對(duì)形成誤差的原因及過程的分析工作，明確產(chǎn)生誤差的原因，進(jìn)行“對(duì)癥下藥”，快速高效地控制誤差產(chǎn)生。根據(jù)筆者的長期工作經(jīng)驗(yàn)，加工過程的熱變形因素及材料內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力等因素是引起誤差產(chǎn)生的2個(gè)主要原因。因此操作人員應(yīng)重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行深入分析，明確具體的產(chǎn)生過程，選擇合理的預(yù)處理措施，快速進(jìn)行高效的應(yīng)用控制，這樣才能夠更好地降低誤差的發(fā)生概率。常用降低誤差的方法主要為均化原始誤差法及分化原始誤差法2種方法，這2種的應(yīng)用概率較高。筆者建議工作人員在進(jìn)行機(jī)械加工過程中，一定要以實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，綜合考慮多種影響因素，對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，采取相應(yīng)合理的預(yù)防措施以盡可能地減少加工誤差，從而有效地提高機(jī)加工的精度和質(zhì)量要求。

2.2 應(yīng)用新技術(shù)、創(chuàng)新加工

我國整體科技水平的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域的快速發(fā)展，國家大力推廣技術(shù)改革工作，機(jī)械制造行業(yè)也不例外，只有不斷更新現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備及完善應(yīng)用理念，才能夠符合行業(yè)的發(fā)展潮流。對(duì)于行業(yè)發(fā)展過程而言，機(jī)械制造工作與環(huán)境污染的聯(lián)系十分緊密。為了響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，一定要引起充分的考慮，及時(shí)更新技術(shù)設(shè)備及完善應(yīng)用理念，這樣才能夠保證每個(gè)環(huán)節(jié)在具體實(shí)施過程中都能夠增強(qiáng)環(huán)保性能。機(jī)械行業(yè)發(fā)展過程中，工作人員一定要學(xué)會(huì)摒棄傳統(tǒng)落后的設(shè)計(jì)理念，考慮環(huán)境保護(hù)的因素，便于大幅度降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。日常生產(chǎn)過程中，以綠色設(shè)計(jì)工作理念為基礎(chǔ)，融合多種現(xiàn)代化環(huán)保技術(shù)，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，以“綠色生產(chǎn)、智能制造”帶動(dòng)行業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級(jí)。在應(yīng)用過程中也需要適當(dāng)?shù)毓?jié)約所需要的資源，結(jié)合精益化生產(chǎn)，優(yōu)化人員組織結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)流程，使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠快速適應(yīng)用戶需求的不斷變化，并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡利用。力求在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)多品種和高質(zhì)量產(chǎn)品的低成本生產(chǎn)。

2.3 提升機(jī)械加工質(zhì)量

機(jī)械產(chǎn)品的使用性能和使用壽命與組成產(chǎn)品的各零件加工質(zhì)量密切相關(guān)，零件的加工質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，首先要注意對(duì)零件的材料規(guī)格以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化，且符合工藝性要求。其次，提高機(jī)械制造工藝技術(shù)水平，保證零件加工質(zhì)量滿足相應(yīng)的機(jī)械制造需求，有助于大幅度降低機(jī)械加工的總體投入成本。在考慮經(jīng)濟(jì)效益以及能源消耗的同時(shí)，確保機(jī)械加工質(zhì)量，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在制造零件的過程中，需要注意在選擇有效技術(shù)手段控制誤差的同時(shí)，實(shí)時(shí)地對(duì)制造的零件進(jìn)行有效的監(jiān)督和檢查，以便于及時(shí)對(duì)誤差過大的零件進(jìn)行處理，其中，可以利用先粗加工再半精加工到精加工的方式，有助于降低精度誤差，確保零件質(zhì)量。精加工過程至關(guān)重要，如果操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)。筆者以外圓車削為例，簡介原始誤差與加工誤差的關(guān)系。如圖1刀尖位置為A，工件的回轉(zhuǎn)軸線為O，假設(shè)施工時(shí)刀劍移位到A’，AA’為原始誤差δ，它與OA的夾角為θ，由此加工半徑由R0=OA變?yōu)镽=OA’ 故半徑的加工誤差ΔR為：

圖1原始誤差與加工誤差的關(guān)系

3 結(jié)語

綜上所述，就機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域而言，應(yīng)用多種有效的設(shè)計(jì)使其與制造工藝相結(jié)合具有至關(guān)重要的意義。基于此，在具體執(zhí)行機(jī)械加工工藝制造的過程中，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)際的工作情況和具體需求為基礎(chǔ)，應(yīng)用多種技術(shù)手段，提升機(jī)械加工制造的整體質(zhì)量，實(shí)施合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)，有助于促進(jìn)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域長遠(yuǎn)、穩(wěn)定地發(fā)展。