機(jī)械制造工藝優(yōu)化背景下機(jī)械設(shè)計(jì)策略選擇

曹玉朝 蘇軍紅

【摘 要】良好的機(jī)器生產(chǎn)技術(shù)，有利于在降低投資成本的基礎(chǔ)上，保障最終生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，在一定程度上避免了資源的浪費(fèi)，可以根據(jù)實(shí)際的要求使機(jī)械設(shè)計(jì)方案不斷的完善。因此相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員一定要不斷豐富自身的設(shè)計(jì)技巧以及設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì)商品進(jìn)行不斷的開發(fā)和創(chuàng)新，使得機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)能夠獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此，本文對(duì)機(jī)械制造工藝優(yōu)化背景下機(jī)械設(shè)計(jì)策略選擇進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造;工藝優(yōu)化;機(jī)械設(shè)計(jì);策略選擇

引言

在合理化機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)機(jī)械制造工藝進(jìn)行全面的了解，明確機(jī)械制造工藝中的幾個(gè)加工流程，再結(jié)合以往的加工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)械的參數(shù)以及機(jī)械加工工藝進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。使得加工后的機(jī)械部件能夠滿足客戶的需求，促進(jìn)企業(yè)在機(jī)械生產(chǎn)中獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。

1機(jī)械制造工藝的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

從舊石器時(shí)代開始，我國就已經(jīng)出現(xiàn)了機(jī)械制造工藝，人們通過打磨石頭來制造自己需要的石器。從石頭到銅鐵，材料在不斷變化，機(jī)械制造工業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步，工作效率也在不斷提升。機(jī)械制造工藝的出現(xiàn)幫助人們減少了手工勞動(dòng)，極大的提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，滿足了人們的基本需求。近年來，各種現(xiàn)代化科技手段逐漸應(yīng)用于機(jī)械制造工藝，但是相比發(fā)達(dá)國家我國的機(jī)械制造行業(yè)還存在著較大的發(fā)展進(jìn)步空間，制造工藝還需不斷提高。機(jī)械制造工藝是機(jī)械制造行業(yè)最重要的技術(shù)，當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用使得機(jī)械制造工藝向自動(dòng)化發(fā)展，人們通過調(diào)控計(jì)算機(jī)就可控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，設(shè)備的控制變得簡單易學(xué)。我國機(jī)械設(shè)備工藝發(fā)展起步較晚，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合運(yùn)用的技術(shù)相比于其他國家較為落后，不能很好的適應(yīng)。其次，我國部分機(jī)械制造業(yè)公司的思想較為落后，不能隨著時(shí)代的變化革新管理生產(chǎn)方法，如何全面改革機(jī)械制造工藝也是目前的一大問題。

2機(jī)械制造的工藝

2.1氣體保護(hù)焊工藝

焊接工作是機(jī)械制造業(yè)中不可缺失的一環(huán)，焊接工作是機(jī)械制造企業(yè)非?？粗械墓ぷ鞒绦?，而對(duì)其的保護(hù)也十分重要。在日常的焊接過程中一般使用氣體來對(duì)焊接進(jìn)行保護(hù)，在焊接的過程中使用一些電弧來當(dāng)做焊接的熱源，在整個(gè)使用氣體焊接的過程中，產(chǎn)生的氣體可以讓電弧跟空氣還有熔池分離開來，一方面，可以避免一些特殊的氣體進(jìn)入，導(dǎo)致產(chǎn)生焊接事故，另一方面可以保護(hù)整個(gè)焊接的設(shè)備。一般焊接保護(hù)的氣體選擇是二氧化碳，二氧化碳成本低并且不會(huì)對(duì)設(shè)備以及焊接過程有所影響。

2.2埋弧焊工藝

在焊接過程中，有一種焊接方式存在自動(dòng)焊接，也有一種方式存在半自動(dòng)焊接，這種焊接方式就是埋弧焊工藝，這種工藝是通過燃燒電弧完成，在自動(dòng)方式下，操作人員會(huì)將焊弧跟焊絲放到合適的地方，之后通過操作平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)端操作，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。而半自動(dòng)則是需要在焊接過程中，操作人員來回移動(dòng)電弧。

2.3攪拌摩擦焊接工藝

攪拌摩擦焊接屬于焊接工藝中經(jīng)濟(jì)效益比較高的一種，這種工藝適用于各個(gè)領(lǐng)域，即使是飛行器、車輛這種大型物件的焊接都沒有難度，這種技術(shù)發(fā)展的較為成熟，工藝水平也達(dá)到了一定的高度。這項(xiàng)工藝可以在應(yīng)用之時(shí)減低材料的損耗量。范圍也比較廣，對(duì)溫度要求也比較低，焊接過程并不會(huì)影響到原物件的一些特殊結(jié)構(gòu)，能夠有效的節(jié)省焊接所需要的成本，給企業(yè)提供高經(jīng)濟(jì)效益。

3機(jī)械設(shè)計(jì)原則

3.1整體性原則

在對(duì)機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要運(yùn)用整體的眼光來對(duì)待各項(xiàng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作，根據(jù)機(jī)械每一環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)以及對(duì)零件的要求，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的整體精準(zhǔn)度，在保證各個(gè)部件組合合理的基礎(chǔ)上，研究出最終的設(shè)計(jì)方案。

3.2綜合性原則

機(jī)械制造屬于實(shí)踐的范疇，機(jī)械設(shè)計(jì)屬于理論的范疇，從這個(gè)角度來看，在對(duì)機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將機(jī)械的理論知識(shí)與實(shí)踐是認(rèn)識(shí)相互結(jié)合，從綜合性的原則上，合理的進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)有利于保證整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的合理性和科學(xué)性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將以往機(jī)械設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用情況相互結(jié)合，將機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用充分地進(jìn)行聯(lián)系，使得設(shè)計(jì)后的機(jī)械不但能夠滿足實(shí)際的使用需求，還能在一定程度上提高機(jī)械的設(shè)計(jì)質(zhì)量，為機(jī)械制造企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

4機(jī)械制造工藝優(yōu)化背景下機(jī)械設(shè)計(jì)策略的選擇

4.1持續(xù)提高加工精度

機(jī)械加工環(huán)節(jié)中設(shè)備與操作的影響會(huì)導(dǎo)致誤差無法被徹底消除，圍繞誤差產(chǎn)生原因展開深入研究能夠幫助機(jī)械制造從業(yè)者更好地控制誤差，提升精度。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要對(duì)各個(gè)部件在加工過程中可能產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)進(jìn)行明確，通過與制造者的共同調(diào)整夾具、測(cè)量精度等等，重點(diǎn)關(guān)注因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因產(chǎn)生的熱應(yīng)力、內(nèi)部應(yīng)力等等，提前制定補(bǔ)償園，通過補(bǔ)償法、分化、均化等方式減少誤差產(chǎn)生，達(dá)到提高精度的目的。

4.2引入綠色機(jī)械設(shè)計(jì)理念

綠色設(shè)計(jì)理念在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，機(jī)械行業(yè)也不例外，綠色設(shè)計(jì)理念重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)設(shè)備與周圍環(huán)境的友好性，期待通過設(shè)計(jì)優(yōu)化降低機(jī)械制造與使用對(duì)資源的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染。因此機(jī)械設(shè)計(jì)人員要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)積極引入并應(yīng)用綠色設(shè)計(jì)理念，盡量減少原材料消耗或使用綠色材料替代，圍繞工藝水平更多地選擇產(chǎn)品回收利用，綜合提升機(jī)械設(shè)計(jì)與制造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)把握環(huán)保效益及綜合效益。

4.3機(jī)械零部件的表面加工工藝

人們通常認(rèn)為機(jī)械零部件表面光滑度對(duì)機(jī)械設(shè)備本身使用效果無任何影響，但就相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，機(jī)械零部件在使用壽命上與機(jī)械零部件表面光滑程度有著很大關(guān)系。因此，在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行分析過程中，需采取有效方法提高機(jī)械產(chǎn)品表面加工質(zhì)量;在此過程中，如何選擇制造刀具尤為重要，從機(jī)械零部件表面光滑程度來看，若表面粗糙程度越小，則零部件使用壽命會(huì)越長;若表面粗糙程度越大，則零部件使用壽命會(huì)越短，所以在選擇制造刀具時(shí)，為降低零部件表面粗糙度，可以選擇副偏角較小或圓弧半徑較大的刀具。特別在加工過程中，可以根據(jù)機(jī)械零部件屬性來選擇刀徑較大或刀尖較為圓潤的刀具，如精車刀、修光刃這類制造刀具也能夠起到一定作用。其次，在使用刀具時(shí)，切削速度與零部件表面粗糙程度有很大關(guān)系，當(dāng)切削速度越快時(shí)，零部件表面光滑度越高，粗糙程度會(huì)越小;而當(dāng)切削速度過慢時(shí)，零部件表面光滑度越低，粗糙程度便越大，所以保證零部件表面光滑度的一個(gè)關(guān)鍵措施就是提高切削速度。為使機(jī)械零部件表面層變形程度降低，在使用刀具對(duì)零部件進(jìn)行加工時(shí)，對(duì)刀具切削用量以及刀面的磨損寬度要加以嚴(yán)格控制;通常情況下，為使機(jī)械零部件表面加工質(zhì)量得以提高，切削速度需大于供給量，且還應(yīng)該依據(jù)切削條件來對(duì)切削技術(shù)加以調(diào)整;為獲取表面光滑及平整機(jī)械零部件，可以從切削條件、不同材料以及控制切削速度方面入手。此外，還可以使用機(jī)械零部件切削液來對(duì)機(jī)械零部件表面進(jìn)行美化處理。

結(jié)束語

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理念高度關(guān)注機(jī)械使用效率與使用效果，同時(shí)兼顧使用者的使用感受與設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)的綠色節(jié)能隨著加工精度、加工質(zhì)量及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提升，機(jī)械設(shè)計(jì)工作進(jìn)入了全新發(fā)展階段，設(shè)計(jì)者不僅僅要考慮工業(yè)發(fā)展需求，更要積極引入全新技術(shù)與全新工藝，確保機(jī)械設(shè)計(jì)能夠更好地發(fā)揮應(yīng)有效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆梅.機(jī)械制造工藝視域下的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（22）：63-64.

[2]呂俊流.基于機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)策略研究[J].電子世界，2018（17）：86-87.

[3]王大勇，韓佳鈺.基于機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)研究[J].中外企業(yè)家，2018（25）：132.

[4]李強(qiáng).以機(jī)械制造工藝為基礎(chǔ)的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)策略探討[J].中國金屬通報(bào)，2018（08）：167-168.

[5]周波，趙瑜.淺析機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（15）：99-100.