淺談機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它就有基礎(chǔ)性、多樣性、以及創(chuàng)新性等特征?；诖?，本文結(jié)合合理化機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，著重對機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)措施進(jìn)行探究，以達(dá)到綜合把握技術(shù)開發(fā)要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)資源持續(xù)性創(chuàng)新的目的。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝;機(jī)械設(shè)計(jì);合理化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.007

0 引言

機(jī)械加工工藝要點(diǎn)把握，是當(dāng)代機(jī)械生產(chǎn)資源高效率運(yùn)用的保障條件。研究表明：綜合把握機(jī)械技術(shù)生產(chǎn)要點(diǎn)，進(jìn)行生產(chǎn)工藝明晰性開發(fā)，不僅可提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，還會降低生產(chǎn)成本。因此，關(guān)于機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)分析，自然也就成為國內(nèi)機(jī)械加工技術(shù)優(yōu)化的指導(dǎo)理論。

1 關(guān)于機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)的價值

機(jī)械制造，是指社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中工業(yè)基礎(chǔ)生產(chǎn)與處理的主要部分，它既包括基本零件裝配、材料生產(chǎn)定位，又包括零件精加工、主體程序開發(fā)等環(huán)節(jié)，與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的多個方面均有密切聯(lián)系[1]。關(guān)于機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)研究，是機(jī)械生產(chǎn)技藝要點(diǎn)的梳理，由此，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)合理化的探究過程，是從機(jī)械制造的內(nèi)部開發(fā)角度上，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)的整合探究;同時，合理化機(jī)械設(shè)計(jì)方式，主要是充分借鑒數(shù)字化程序和新時期機(jī)械生產(chǎn)的理念進(jìn)行探究，由此，關(guān)于機(jī)械制造工藝的合理化設(shè)計(jì)，也迎合了新時期機(jī)械產(chǎn)品加工生產(chǎn)的實(shí)際需求。以上兩方面，是關(guān)于機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)價值所在。

2 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)環(huán)節(jié)要點(diǎn)把握

2.1 主體程序

機(jī)械制造中的主體程序包括加工技術(shù)和制作兩方面。其中加工技術(shù)，主要是指機(jī)械材料處理時，按照一般性生產(chǎn)流程而實(shí)行的技術(shù)操作主要環(huán)節(jié)，即機(jī)械生產(chǎn)的主體部分。如，某類工業(yè)零件加工期間，加工人員要進(jìn)行模型設(shè)計(jì)、具體生產(chǎn)加工、以及材料處理等主體方面;而機(jī)械制作環(huán)節(jié)，是對一般生產(chǎn)流程的步驟化、詳細(xì)化分析過程[2]。如，零件加工期間的毛坯處理環(huán)節(jié)，毛坯處理的一般性標(biāo)準(zhǔn)、毛坯生產(chǎn)加工期間如何進(jìn)行毛坯材料處理等，這些細(xì)化的部分就是制作環(huán)節(jié)。

2.2 零件裝配處理

機(jī)械生產(chǎn)與加工過程中，零件加工是機(jī)械制造的主要環(huán)節(jié)，進(jìn)行零件裝配生產(chǎn)時，其實(shí)踐的步驟可大致歸納為：在零件固定加工位置上放置生產(chǎn)零件，然后運(yùn)用零件生產(chǎn)位置固定夾將零件加緊固定。生產(chǎn)人員進(jìn)行機(jī)械零件生產(chǎn)處理時，是否能夠?qū)⒘慵胖迷诠潭ㄎ恢貌⑸a(chǎn)、以及零件夾緊的程度大小，都會直接對后續(xù)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)度、零件生產(chǎn)的速率等方面產(chǎn)生相應(yīng)的干擾，由此，該部分可采取零件固定標(biāo)線、以及正確規(guī)劃方式進(jìn)行生產(chǎn)要點(diǎn)的調(diào)節(jié)。

2.3 細(xì)節(jié)定位

一般來說，機(jī)械制造生產(chǎn)加工材料過程，均是一個精細(xì)化的密度管理過程，由此如何在機(jī)械生產(chǎn)期間快速的定位，也是提高零件生產(chǎn)效率的重要步驟。其一，機(jī)械生產(chǎn)人員要嚴(yán)格按照實(shí)際生產(chǎn)需要，對機(jī)械加工材料的細(xì)節(jié)規(guī)劃部分進(jìn)行綜合把握;其二，機(jī)械生產(chǎn)與制造期間，機(jī)械零件生產(chǎn)時應(yīng)尤為注意零件模板與零件切割角度之間的精確定位，這樣的機(jī)械生產(chǎn)細(xì)節(jié)處理法，才是較有效的機(jī)械制造加工。

2.4 精度加工環(huán)節(jié)

機(jī)械制造與生產(chǎn)時，機(jī)械生產(chǎn)還需要在零件外部設(shè)計(jì)到位后，對應(yīng)的進(jìn)行精度處理。一方面，機(jī)械零件加工時，加工人員應(yīng)著重從零件生產(chǎn)的尺寸、形狀、以及位置等方面進(jìn)行精度確定。另一方面，生產(chǎn)人員應(yīng)準(zhǔn)確的利用基礎(chǔ)試切法、標(biāo)準(zhǔn)道具固定法、以及自動形成固定法進(jìn)行優(yōu)化處理[3]。

綜上所述，為確保項(xiàng)目機(jī)械制造工作的有序性實(shí)施，就必須要從機(jī)械制造的設(shè)備、模型、以及精加工等部分進(jìn)行生產(chǎn)過程的綜合把握，方可達(dá)到事半功倍的效果。

3 機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)策略

機(jī)械制造工藝的合理化色機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，是產(chǎn)品深加工處理的重要部分，為確保機(jī)械生產(chǎn)工藝的合理調(diào)配，將其實(shí)踐的要點(diǎn)歸納為：

3.1 機(jī)械制造加工程序合理化設(shè)計(jì)

機(jī)械制造環(huán)節(jié)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，就是主體加工程序和各個詳細(xì)的處理環(huán)節(jié)上，進(jìn)行生產(chǎn)工藝程序的優(yōu)化。簡單來說，是利用數(shù)字化計(jì)算程序替代原有的機(jī)械設(shè)備周期性調(diào)節(jié)過程。同時，采用自動化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行精度加工生產(chǎn)。

如，某次機(jī)械制造需要對一款半圓形零件進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)行機(jī)械制造生產(chǎn)工藝合理化處理后，將本次零件的加工程序?qū)嵺`要點(diǎn)歸納為：采用自動化控制技術(shù)，初步擬定零件加工的大小，然后借助CAD結(jié)構(gòu)，進(jìn)行細(xì)化程序加工要點(diǎn)把握，最后，對零件加工的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行虛擬模型生產(chǎn)跟進(jìn)調(diào)整。

以上案例分析的機(jī)械制造處理方法，就是利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化的具體體現(xiàn)。一方面，數(shù)字化程序可以在機(jī)械制造生產(chǎn)期間，借助自動化條件，構(gòu)建一個整體與部分相互關(guān)聯(lián)的機(jī)械制造加工處理網(wǎng)絡(luò)，這樣就可以避免機(jī)械制造主體生產(chǎn)與輔助生產(chǎn)部分相互不適應(yīng)的問題。另一方面，本次的零件生產(chǎn)工藝上，很好的借助了數(shù)字化程序開發(fā)條件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的綜合管理與調(diào)節(jié)，由此，本次零件處理方法上，實(shí)現(xiàn)了加工條件與將要素的針對性處理，這樣的操作步驟，可以解決局部生產(chǎn)部分不夠完善影響零件加工品質(zhì)的問題。

3.2 零件裝配調(diào)控合理化設(shè)計(jì)

零件加工裝配環(huán)節(jié)的合理化設(shè)計(jì)，是指零件加工調(diào)節(jié)時，采用各類系統(tǒng)加工處理方法，對機(jī)械制造零件加工時，可盡量避免零件位置偏失的問題出現(xiàn)。一方面，通過調(diào)節(jié)機(jī)械制造零件調(diào)節(jié)誤差的方法進(jìn)行合理化調(diào)節(jié);另一方面，采用系統(tǒng)應(yīng)力調(diào)節(jié)、熱變形處理、道具磨損問題分析方式，對零件裝配環(huán)節(jié)的調(diào)控工藝合理化。

如，某次機(jī)械制造以加工一款汽車零件為核心，該零件是一個六邊形的立體結(jié)構(gòu)外環(huán)寬12mm，高10m，內(nèi)部圓環(huán)半徑為13mm[4]。進(jìn)行機(jī)械制造零件加工時，為確保零件生產(chǎn)的精度和質(zhì)量，生產(chǎn)企業(yè)就著重零件裝配環(huán)節(jié)進(jìn)行了生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整。一方面，生產(chǎn)人員按照零件生產(chǎn)的設(shè)計(jì)模型計(jì)算零件固定、加緊環(huán)節(jié)的誤差值進(jìn)行計(jì)算，同時采用移動原始誤差的方法，對零件位置部分誤差值縮小到可調(diào)控范圍;另一方面，施工人員通過零件加工環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)零件，受高溫變形、道具磨損、以及內(nèi)部應(yīng)力三方面分析，減少零件模型在實(shí)際生產(chǎn)夾緊固定時的資源能耗。

本小節(jié)案例分析的內(nèi)容中，不僅從機(jī)械制造合理化工藝生產(chǎn)干擾因素層面進(jìn)行了綜合調(diào)控，還著重在誤差調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)上進(jìn)行把握要素的對應(yīng)性調(diào)整，由此，本次零件生產(chǎn)期間，實(shí)際生產(chǎn)過程中的高精度調(diào)控方法，可以很好的規(guī)避掉傳統(tǒng)機(jī)械制造生產(chǎn)中存在的零件加工后續(xù)位移等問題。由此，該部分的研究結(jié)果，也可以是技術(shù)綜合調(diào)控的合理方法。

3.3 高精度定位操控的合理化設(shè)計(jì)

高精度定位操控的合理化設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)加工策略進(jìn)行科學(xué)性調(diào)節(jié)的有效方法。簡單來說，進(jìn)行定位環(huán)節(jié)的機(jī)械制造工藝加工的合理化設(shè)計(jì)，應(yīng)注意實(shí)際生產(chǎn)方式與零件加工強(qiáng)度相互適應(yīng)，這樣可避免產(chǎn)品加工時，出現(xiàn)設(shè)計(jì)與加工局部不相符合的問題。同時，機(jī)械制造工藝合理化處理的過程，應(yīng)從產(chǎn)品加工的切割角度上進(jìn)行調(diào)整。如，垂直性切割、或者傾斜性切割等，都是機(jī)械制造工藝合理化處理的要點(diǎn)形式。

如，某款零件是電動車零件上的一部分，進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時材料科學(xué)性把握，其零件加工資源實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)用，就在機(jī)械制造工藝定位環(huán)節(jié)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。其一，設(shè)計(jì)人員按照機(jī)械制造工藝加工的具體需求，相應(yīng)的進(jìn)行了汽車零件生產(chǎn)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整，尤其是對零件的邊緣部分進(jìn)行了詳細(xì)的核對。一旦發(fā)現(xiàn)該款零件中局部生產(chǎn)時存在著問題，生產(chǎn)人員則立即對應(yīng)性進(jìn)行相應(yīng)性調(diào)節(jié)。其二，考慮到該款零件是流線性設(shè)計(jì)外型，進(jìn)行定位切割時，就避免運(yùn)用垂直性切割和水平切割法進(jìn)行零件處理，而是采用了流線性切割法進(jìn)行曲面切割。其三，運(yùn)用自動化模擬數(shù)據(jù)體系對零件進(jìn)行掃描分析，進(jìn)一步精確機(jī)械制造工藝合理化切割角度的處理精準(zhǔn)度分析，對零件加工處理結(jié)構(gòu)誤差較大的部分進(jìn)行優(yōu)化處理。

本小節(jié)案例中所描述的內(nèi)容中，一方面是從零件實(shí)際加工材料應(yīng)用要素的把握上，進(jìn)行機(jī)械制造工藝的合理化要點(diǎn)。如，汽車零件加工時，加工材料生產(chǎn)后詳細(xì)的進(jìn)行零件加工資源的綜合調(diào)整;另一方面，后續(xù)進(jìn)行機(jī)械制造工藝合理化調(diào)整時，又考慮到生產(chǎn)零件的外部美觀度，就將原有的垂直性切割、傾斜性切割轉(zhuǎn)變?yōu)榱骶€性零件處理方法。此外，進(jìn)行機(jī)械制造工藝加工后，又應(yīng)用數(shù)字化模型進(jìn)行了機(jī)械設(shè)計(jì)要點(diǎn)的生產(chǎn)誤差因素的針對性調(diào)整。由此，機(jī)械制造工藝中零件加工生產(chǎn)過程的合理化調(diào)整過程中，自然也能實(shí)現(xiàn)資源綜合管理了。

3.4 綠色化深加工合理化設(shè)計(jì)

綠色化深加工，是對機(jī)械制造工藝合理化精處理環(huán)節(jié)上進(jìn)行處理調(diào)節(jié)。其實(shí)踐的要點(diǎn)可歸納為：其一，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)時，需注意加工切割工具的選擇，應(yīng)盡量以精車刀、副偏角較小、寬刃精刨刀為主，這是由于該類切割工具可以很好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造零件的精度問題處理;其二，切割條件，應(yīng)盡量在表面切割條件上進(jìn)行切割護(hù)理，這樣可避免實(shí)際使用中，出現(xiàn)局部切割面精處理殘留處理點(diǎn)的情況;其三，強(qiáng)化切割時應(yīng)避免機(jī)械制造工藝零件發(fā)生變形。強(qiáng)化切割法，是精度處理中最常見的一種強(qiáng)度性切割手法，它可以一次性對機(jī)械制造零件進(jìn)行精準(zhǔn)化處理。

如，某類零件進(jìn)行機(jī)械制造工藝加工處理時，加工人員就著重在精加工環(huán)節(jié)上進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)節(jié)。本次機(jī)械制造工藝生產(chǎn)的要點(diǎn)可歸納為：（1）按照零件加工的一般設(shè)計(jì)，選擇了精車刀、副偏角較小、寬刃精刨刀三類道具。其中精車刀主要用于零件的核心區(qū)域精加工使用;而副偏角較小的道具作為零件弧度調(diào)節(jié)的切割道具;而寬刃精刨刀，則作為邊緣處理的道具;（2）機(jī)械制造生產(chǎn)時，為了避免生產(chǎn)零件出現(xiàn)加工零件結(jié)構(gòu)切割殘留的問題，采取同方向處理法進(jìn)行優(yōu)化處理;（3）進(jìn)行機(jī)械制造零件強(qiáng)化切割時，先運(yùn)用數(shù)字化模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理，然后采用模擬分析體系進(jìn)行優(yōu)化分析，待分析結(jié)果與實(shí)際分析之間的誤差控制在合理范圍內(nèi)時，再運(yùn)用設(shè)備對應(yīng)性進(jìn)行零件模型的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)。

以上案例中所提到的，借助在機(jī)械生產(chǎn)深加工環(huán)節(jié)上進(jìn)行設(shè)計(jì)點(diǎn)調(diào)控的方法，不僅能夠很好的對機(jī)械制造生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合調(diào)控，還可以進(jìn)行機(jī)械制造生產(chǎn)過程優(yōu)化。

3.5 機(jī)械制造生產(chǎn)理念合理化設(shè)計(jì)

機(jī)械生產(chǎn)理念的合理化轉(zhuǎn)變，也是機(jī)械制造生產(chǎn)工藝機(jī)械化調(diào)節(jié)的有效方法。其一，機(jī)械制造生產(chǎn)的合理化調(diào)節(jié)，在于按照零件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求，把握機(jī)械制造技藝生產(chǎn)要點(diǎn)。即，機(jī)械制造生產(chǎn)人員不能出現(xiàn)“經(jīng)驗(yàn)論”的情況，這樣的機(jī)械生產(chǎn)過程，可以逐步引導(dǎo)機(jī)械制造的處理加工過程，逐步向著規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的趨向轉(zhuǎn)變，從而在機(jī)械制造工藝應(yīng)用層面上，進(jìn)行了合理化要素的把握。其二，逐步運(yùn)用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)替代模板式的機(jī)械制造生產(chǎn)方法，這主要是從機(jī)械制造工藝產(chǎn)品的外部需求環(huán)境上進(jìn)行合理化分析。

如，某零件機(jī)械制造加工期間，機(jī)械制造企業(yè)就在綜合把握技術(shù)生產(chǎn)技藝要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了機(jī)械制造合理化理念的引導(dǎo)。本次企業(yè)零件機(jī)械制造設(shè)計(jì)合理化調(diào)節(jié)時，實(shí)踐要點(diǎn)可歸納為：（1）機(jī)械制造零件生產(chǎn)企業(yè)，結(jié)合相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)具體生產(chǎn)過程，進(jìn)行機(jī)械制造工藝處理環(huán)節(jié)要點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)，包括：零件模型圖處理、模型加工、材料初步處理、以及機(jī)械生產(chǎn)成品精準(zhǔn)加工等環(huán)節(jié);（2）結(jié)合該款零件市場需求情況，針對零件模型設(shè)計(jì)、模型生產(chǎn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行處理調(diào)控;（3）在零件加工生產(chǎn)人員現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)之上，進(jìn)行機(jī)械制造現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)性調(diào)節(jié)。

本小節(jié)案例中所描述的內(nèi)容，不僅是從機(jī)械制造工藝生產(chǎn)加工材料的綜合處理與把握，還從機(jī)械制造工藝合理化調(diào)節(jié)的視角上進(jìn)行問題分析。由此，該種機(jī)械制造工藝合理化方法，也可以看作是較可靠的一種現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)調(diào)控處理的方法。

4 結(jié)論

綜上所述，淺談機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)，是國內(nèi)機(jī)械加工技術(shù)綜合開發(fā)與運(yùn)用的理論歸納，它為國內(nèi)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)的綜合運(yùn)用提供了參考與借鑒。在此基礎(chǔ)上，本文通過機(jī)械制造加工程序合理化設(shè)計(jì)、零件裝配調(diào)控合理化設(shè)計(jì)、高精度定位操控的合理化設(shè)計(jì)、綠色化深加工合理化設(shè)計(jì)、機(jī)械制造生產(chǎn)理念合理化設(shè)計(jì)，對機(jī)械制造工藝要點(diǎn)進(jìn)行探究。因此，文章研究結(jié)果將為國內(nèi)機(jī)械技術(shù)開發(fā)提供新趨向。

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作者簡介：平棟之（1998-），男，河南鄭州人，本科，研究方向：機(jī)械。