淺談機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)

畢貴顯　雷世福

摘要：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(kāi)發(fā)，不僅可提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，還會(huì)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(guó)內(nèi)機(jī)械加工技術(shù)優(yōu)化的指導(dǎo)理論。

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

1機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)介

機(jī)械加工最為關(guān)鍵的是產(chǎn)品質(zhì)量，制造工藝足夠規(guī)范，沒(méi)有任何缺陷和問(wèn)題，產(chǎn)品就不會(huì)出現(xiàn)瑕疵，質(zhì)量會(huì)得到有效保障，還會(huì)越來(lái)越精密，這也是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展和努力的方向。機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系，這一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)要求，以及產(chǎn)品制造的要求，然后在加工的時(shí)候使用技術(shù)方法，經(jīng)過(guò)一系列的流程，將原材料加工成符合設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品，或者是把半成品加工成成品，我們將產(chǎn)品加工的過(guò)程統(tǒng)一稱之為機(jī)械制造工藝。機(jī)械加工之前要進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，對(duì)要加工的產(chǎn)品外形、規(guī)格、質(zhì)量對(duì)做出明確要求，能不能將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求落實(shí)下去，這是由制造工藝所決定的，決定著產(chǎn)品質(zhì)量。另外，機(jī)械制造工藝優(yōu)化關(guān)系生產(chǎn)成本的減少和生產(chǎn)效率會(huì)有大幅度提升。產(chǎn)品瑕疵率會(huì)降低，這樣就能有效的控制制造成本，機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)提升，占據(jù)價(jià)格優(yōu)勢(shì)和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，市場(chǎng)中會(huì)更具有競(jìng)爭(zhēng)力，還能提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的整體水平。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝的重中之重，機(jī)械制造都是依靠設(shè)備完成的，屬于流水線加工生產(chǎn)，機(jī)械設(shè)計(jì)要充分掌握各個(gè)設(shè)備工作原理，同時(shí)還要對(duì)設(shè)備的構(gòu)成、性能等做到心中有數(shù)，然后通過(guò)所要制造機(jī)械產(chǎn)品各種屬性分析和研究，比如規(guī)格、大小、形狀等，計(jì)算生產(chǎn)中各個(gè)設(shè)備參數(shù)，這樣就能得到模本，可以說(shuō)機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的依據(jù)。從上面分析可以看出，機(jī)械制造必須重視機(jī)械設(shè)計(jì)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，以及先進(jìn)的加工工藝，讓機(jī)械制造更加規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這樣就能保證產(chǎn)品質(zhì)量合格，機(jī)械制造就能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和高效率，各種資源都能得到合理分配和最大化使用率，生產(chǎn)成本會(huì)降低，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

2機(jī)械制造的流程與工藝

2.1零件的裝夾

在生產(chǎn)的流程之中，生產(chǎn)零件之前需要將機(jī)械的零件固定于機(jī)床或者夾具上面。且為使零件放置的位置更加準(zhǔn)確，會(huì)根據(jù)夾緊的工序及流程對(duì)其實(shí)施更加全面和有用的穩(wěn)固處理。裝夾從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是機(jī)械零件的固定位置以及夾緊的操作。而零件的質(zhì)量會(huì)直接影響到零件的裝夾程序，且會(huì)降低生產(chǎn)的速度及效率，從而最終增加其成本。目前企業(yè)常用的裝夾方式包括直接找正、劃線找正以及夾具裝夾三種。

2.2定位

一般來(lái)說(shuō)，為使零件具有更強(qiáng)的精細(xì)程度，首先要把零件的定位準(zhǔn)備工作做到位。在進(jìn)行定位的工序時(shí)，要先明確定位的基準(zhǔn)，用于確定定位的根據(jù)是加工工件的各類參數(shù)，比如點(diǎn)、線及面等尺寸。除此之外，仍需要把加工的工具和工件之間的位置標(biāo)記確定。如果根據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)地以及其所起到的作用為依據(jù)的話，能夠把依據(jù)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)以及工藝基準(zhǔn)兩類，其中屬工藝基準(zhǔn)最為常見(jiàn)。同時(shí)工藝基準(zhǔn)又可以分成檢測(cè)、裝配以及工序三類基準(zhǔn)。

2.3加工的精確程度

在整體加工制造的工藝流程之中，加工的精確程度是其中的關(guān)鍵點(diǎn)，且與要生產(chǎn)產(chǎn)品利用的性能存在著密切的聯(lián)系。以加工的精細(xì)程度的有關(guān)要求為依據(jù)可以將其分為四類：位置精確程度、表面質(zhì)量的精確程度、大小的精確程度以及外形的精確程度。在進(jìn)行機(jī)械制造的過(guò)程之中，為了達(dá)到最大限度的提升機(jī)械零件的儲(chǔ)存的精準(zhǔn)度，一般會(huì)選取以下兩種方式之一：一是試切法，二是調(diào)整法。其中需要特別說(shuō)明的是，一般來(lái)說(shuō)，會(huì)選取軌跡法結(jié)合成型法來(lái)達(dá)到更高程度的零件外形精準(zhǔn)程度。

2.4工藝的流程

對(duì)于機(jī)械制造的工序來(lái)講，主要可以分為原材料、半成品的制作、半成品的保管、成品的制作與裝配以及成品的檢驗(yàn)等。如果從整體來(lái)考慮制造的工藝程序即相當(dāng)于生產(chǎn)的過(guò)程，因此，對(duì)于產(chǎn)品的尺寸及外形等的調(diào)整與變動(dòng)即為重點(diǎn)。此外，還包括了與零件相對(duì)應(yīng)的具體位置的變動(dòng)、調(diào)整，例如毛坯的制作以及機(jī)械的加工等等。于工藝流程來(lái)說(shuō)，其概括了整體機(jī)械的加工流程，在機(jī)械加工的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品的零件以及尺寸、表面的質(zhì)量和毛坯做出調(diào)整。其中最中心的工序即是走刀、公布、工位以及安裝。

3機(jī)械制造工藝中合理化機(jī)械設(shè)計(jì)措施

3.1嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則

機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則包含標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則、安全性準(zhǔn)則和技術(shù)性準(zhǔn)則三大類。其中，標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則具體包含概念標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)物形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，方法標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)執(zhí)行程度不同分為必須執(zhí)行和推薦執(zhí)行兩種。根據(jù)應(yīng)用范圍不同，分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而安全性準(zhǔn)則針對(duì)功能故障、人員安全、預(yù)防污染和零件穩(wěn)定性都有相應(yīng)的內(nèi)容。技術(shù)準(zhǔn)則要求機(jī)械設(shè)計(jì)中相關(guān)技術(shù)性能必須達(dá)到規(guī)定要求。嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)械設(shè)計(jì)各項(xiàng)準(zhǔn)則是保障產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)良性可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

3.2提高加工精度

加工精度是指零件加工后的幾何參數(shù)（尺寸、形狀、位置）與理性零件幾何參數(shù)相符合的程度。受到目前技術(shù)水平的限制，兩者之間存在偏離、稱為加工誤差。通過(guò)對(duì)加工誤差進(jìn)行分析，掌握變化的基本規(guī)律，采用相應(yīng)的措施可以最大程度的減少加工誤差，提高加工精度。通常會(huì)從機(jī)床幾何誤差、刀具誤差、定位誤差、受熱變形誤差等方面進(jìn)行研究和改善。

3.3提高加工表面質(zhì)量

機(jī)械表面的粗糙程度會(huì)在一定程度上影響零件使用壽命。表面越粗糙，使用壽命越短。因此，在刀具的選擇上應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格控制刀面的磨損寬度以及切削用量等。一般而言使切削速度大于供給量是提高零件表面質(zhì)量的有效措施。實(shí)踐證明切削速度越快粗糙度越小。同時(shí)修光刀、精車刀也能起到不錯(cuò)的輔助效果。

3.4貫徹綠色制造理念

機(jī)械制造業(yè)承擔(dān)了推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要使命。同時(shí)，也相應(yīng)的耗費(fèi)了大量的能量。目前，我國(guó)能量的無(wú)效耗損率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家。造成了大量的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，因此，機(jī)械制造綠色設(shè)計(jì)工作十分緊迫。企業(yè)應(yīng)進(jìn)行綠色生產(chǎn)加工、在產(chǎn)品整個(gè)周期內(nèi)將產(chǎn)品基本屬性（功能、壽命、成本等）與環(huán)境相屬性（可拆性、可回收性）相協(xié)調(diào)。選擇環(huán)境友好材料、進(jìn)行綠色生產(chǎn)加工、優(yōu)化現(xiàn)有工藝、開(kāi)發(fā)替代落后技術(shù)的新型技術(shù)。其中關(guān)鍵是綠色材料選擇、產(chǎn)品可回收設(shè)計(jì)、產(chǎn)品可拆卸性設(shè)計(jì)、綠色成本分析、增加綠色產(chǎn)品使用壽命設(shè)計(jì)。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，制造工藝直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量，而機(jī)械設(shè)計(jì)是制造工藝中最為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須掌握設(shè)備的性能和參數(shù)，然后根據(jù)產(chǎn)品屬性，科學(xué)合理設(shè)計(jì)，這樣才能生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，同時(shí)還能提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，機(jī)械制造企業(yè)在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)增強(qiáng)，機(jī)械制造行業(yè)也就能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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（作者身份證號(hào)：1、210106198808191815;2、410721198811180512）