機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計制造探析

付生輝

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造加工工藝 機(jī)械設(shè)計 合理化

伴隨著當(dāng)代社會生產(chǎn)力水平持續(xù)不斷提升，機(jī)械工業(yè)化程度也在積極穩(wěn)健地向前發(fā)展。需要使用可便捷操作、高效安全、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的機(jī)械設(shè)備，更需要配合以優(yōu)化的機(jī)械制造加工工藝加上合理的機(jī)械設(shè)計制造方案，才能滿足機(jī)械工業(yè)化水平積極穩(wěn)步發(fā)展的需求。而合理的機(jī)械制造加工工藝，有利于降低機(jī)械制造的投資成本，更利于保障最終生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，在一定程度上避免了資源的浪費，因此需要根據(jù)客戶實際的要求不斷完善機(jī)械設(shè)計制造方案。所以，相關(guān)機(jī)械設(shè)計工作人員一定要不斷地學(xué)習(xí)不斷地豐富自身的設(shè)計水平和機(jī)械制造加工工藝知識，唯有對于產(chǎn)品進(jìn)行不間斷的開發(fā)和創(chuàng)新，長久的經(jīng)驗積累設(shè)計出合理化的機(jī)械設(shè)計制造的加工工藝，才能夠使得機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)獲得最大化的經(jīng)濟(jì)利益和社會效益。

1 機(jī)械制造加工工藝基礎(chǔ)知識

1.1 機(jī)械設(shè)計概念

機(jī)械設(shè)計（machine design），根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程[1]。

1.2 機(jī)械制造加工工藝的概念與特點

1.2.1 概念

機(jī)械制造加工工藝是由加工機(jī)械零件時所運用的各種方法和采取所有技術(shù)手段組成的。舉個簡單的例子，切削加工工藝就包括了去皮的加工方法、后續(xù)加工工序的安排、每道工序加工余量的確定、每道工序裝夾及定位的方法、每道工序設(shè)備/ 刀具/ 夾具等工藝裝備的選擇以及切削液種類用量等等。

1.2.2 特點

機(jī)械加工制造作為機(jī)械工業(yè)保證生產(chǎn)的非常重要的手段，其具有以下顯著特點。特點一，擁有高水平的設(shè)計才能運用先進(jìn)的技術(shù)手段去完成機(jī)械加工制造工作。所以為了促進(jìn)設(shè)計水平的提高，必須以先進(jìn)技術(shù)和完善的設(shè)計理念作為指導(dǎo)，不斷地在實際機(jī)械加工制造工程中探索前行，形成良性循環(huán)，相互促進(jìn)。特點二，采用何種機(jī)械加工制造手段，直接影響機(jī)械產(chǎn)品最終的質(zhì)量。通過機(jī)械設(shè)計和制造工藝的輔助，能夠滿足機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)加工需要，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提高，從而有利于促進(jìn)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量提高，更好滿足人們需要[2]。

1.3 機(jī)械設(shè)計制造原則

機(jī)械設(shè)計制造時，一定要運用整體性的眼光來對待各個環(huán)節(jié)的設(shè)計制造工作，根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品每一工序的數(shù)據(jù)以及對零件的要求，提高機(jī)械設(shè)計的整體精準(zhǔn)度，在保證各個部件組合合理的基礎(chǔ)上，研究出最終的設(shè)計制造方案[3]。

進(jìn)行機(jī)械設(shè)計制造時，應(yīng)將機(jī)械理論知識與實踐經(jīng)驗充分恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合，使得設(shè)計制造出的機(jī)械產(chǎn)品不但滿足最終實際使用的需求，還能在一定程度上提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，為機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)能獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會效益，才能使得機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

2 機(jī)械制造加工工藝合理化機(jī)械制造設(shè)計必要性

當(dāng)前，我國工業(yè)現(xiàn)代化在穩(wěn)步迅速發(fā)展，持續(xù)推進(jìn)了我國城市化建設(shè)，為進(jìn)一步加快城市化建設(shè)，就離不開作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)的機(jī)械工程行業(yè)，而機(jī)械工程行業(yè)需要使用越來越多的更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備。機(jī)械設(shè)備是機(jī)械工程行業(yè)的重要組成部分，而機(jī)械設(shè)備需要使用合理化的機(jī)械制造設(shè)計方法產(chǎn)生優(yōu)化的機(jī)械制造加工工藝才能生產(chǎn)出高質(zhì)量、成本低的機(jī)械產(chǎn)品。而機(jī)械設(shè)計作為機(jī)械制造的第一道工序，對于機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)制造是至關(guān)重要的，機(jī)械設(shè)計的方向直接影響后續(xù)生產(chǎn)加工的形式和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行機(jī)械制造過程中進(jìn)行合理化的機(jī)械設(shè)計制造對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有百利而無一害，而整個機(jī)械工程行業(yè)都采用合理化的機(jī)械設(shè)計制造，那么對于國民經(jīng)濟(jì)就是一個巨大的推動。合理化的機(jī)械設(shè)計制造還對機(jī)械行業(yè)的從業(yè)人員及使用人員的學(xué)習(xí)、工作和生活有著很直接地影響，因此，推動實行機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計制造是非常必要的。

3 機(jī)械制造加工工藝合理化機(jī)械設(shè)計制造內(nèi)容

3.1 重視綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計

綠水青山就是金山銀山，這是國家倡導(dǎo)的綠色環(huán)保的總基調(diào)。那么機(jī)械制造加工行業(yè)也需要保持同樣的步調(diào)，必須重視綠色環(huán)保，倡導(dǎo)綠色環(huán)保，踐行綠色環(huán)保。為滿足綠色環(huán)保要求，推行機(jī)械制造企業(yè)的綠色環(huán)保文化，企業(yè)中的機(jī)械設(shè)計師應(yīng)主動參與其中，不但積極主動在設(shè)計制造過程中融入綠色環(huán)保設(shè)計理念，尤其需要在機(jī)械制造加工工藝中，提高原材料的利用率，選擇合理的加工工藝，保證整個生產(chǎn)過程綠色環(huán)保，而且最終產(chǎn)出綠色環(huán)保的機(jī)械加工產(chǎn)品。而對于機(jī)械制造企業(yè)，在機(jī)械制造過程中原材料及加工設(shè)備的投入是影響企業(yè)運營成本非常重要的組成部分，因此在實際的機(jī)械設(shè)計工作中，必須從產(chǎn)品的性能要求和制造加工工藝著手，采用合理的綠色環(huán)保的設(shè)計理念，合理配置原材料的投入使用量，挑選適當(dāng)?shù)募庸すに?，避免在后續(xù)加工過程中，出現(xiàn)非必要的原材料浪費，以及加工工藝不當(dāng)而追加加工設(shè)備等情況。除此之外，設(shè)計人員還應(yīng)主動監(jiān)督控制機(jī)械制造過程中產(chǎn)生的污染物的種類和數(shù)量，保證其維持在較低的水平，使得整個機(jī)械制造過程充分體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。另外，對于原材料在制造過程中，一定要盡可能多地運用綠色節(jié)能環(huán)保的材料。比如可降解材料、無污染材料，這些都是隨著各行業(yè)對于綠色環(huán)保越來越重視而不斷開發(fā)出來滿足綠色環(huán)保要求的產(chǎn)物。盡可能地利用節(jié)能、環(huán)保和無污染材料能夠有效提高機(jī)械制造工藝中環(huán)保性，也有利于提高企業(yè)核心競爭優(yōu)勢，使得企業(yè)在獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時，也能在市場競爭中樹立的良好的綠色環(huán)保的企業(yè)想象。能夠使得企業(yè)緊跟國家倡導(dǎo)的綠色環(huán)保的大潮流，健康可持續(xù)發(fā)展。

3.2 提高加工方法及改進(jìn)技術(shù)手段

機(jī)械制造加工工藝是由加工機(jī)械零件時所運用的各種方法和采取所有技術(shù)手段組成的。仍以切削加工為例，其工藝就包括了去皮的加工方法、后續(xù)加工工序的安排、每道工序加工余量的確定、每道工序裝夾及定位的方法、每道工序設(shè)備/ 刀具/ 夾具等工藝裝備的選擇以及切削液種類用量等等。對于不同類型的機(jī)械加工產(chǎn)品采用的加工方法和技術(shù)手段，肯定不盡相同。而設(shè)計人員要做的是對于不同類型的產(chǎn)品根據(jù)其性能要求，詳細(xì)分析出與現(xiàn)有產(chǎn)品的加工工藝方法不同，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)手段，合理制定出最優(yōu)化的加工制造工藝設(shè)計方案。比如精密齒輪產(chǎn)品，因要求配合精度提高，相當(dāng)于增加了齒輪制造的標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計人員就不能完全借用以前的加工工藝，需要及時調(diào)整再熱處理后增加精滾齒工藝，這樣使得加工出的齒輪提高了齒面的粗糙度從而滿足了配合精度。如果實際生產(chǎn)中不提高加工方法及改進(jìn)技術(shù)手段，如前文所說的增加齒輪的精滾齒工藝，就會導(dǎo)致實際生產(chǎn)的齒輪不滿足性能要求，嚴(yán)重會引起實際使用中的失效等事故。

3.3 增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計和加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化

上一小節(jié)我們闡述的是不斷提高加工方法和改進(jìn)技術(shù)手段，但事物總是相對的。當(dāng)前隨著機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計和加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化是一個重要的發(fā)展趨勢。既然機(jī)械設(shè)計和加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化是發(fā)展的必然趨勢，那么機(jī)械設(shè)計人員也不應(yīng)忽視。企業(yè)如果能夠采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計和加工工藝，機(jī)械零件不僅能夠從尺寸、規(guī)格、結(jié)構(gòu)方面甚至性能方面都能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化，這樣機(jī)械設(shè)計和加工制造在不必投入新的加工手段前提下就能簡便順利地進(jìn)行。不但減少了設(shè)計人員的重復(fù)確認(rèn)工作，既提高了機(jī)械設(shè)計質(zhì)量也提高了機(jī)械加工制造按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的順利運行，而且降低了非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計及加工制造工藝帶來的成本投入，提高了機(jī)械加工制造效益，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。再比如，對于生產(chǎn)類似使用要求的齒條，設(shè)計人員就沒必要針對于每一個小品種重新設(shè)計，重新制定加工工藝，而是制定有效統(tǒng)一的設(shè)計，采用統(tǒng)一的加工工藝去實現(xiàn)，這樣就減輕了設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)，也減少機(jī)械加工設(shè)備、工裝、夾具的投入，從而提高了機(jī)械加工的制造效益，為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。因此，設(shè)計人員必須重視提高相似件零件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計水平，這樣才能更好地指導(dǎo)機(jī)械制造加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，提高了企業(yè)同樣類型零件的加工體量和質(zhì)量，提升了企業(yè)的競爭力水平。

4 結(jié)語

在機(jī)械設(shè)計過程中，設(shè)計人員首先要對零部件要求有全面理解，提出合理化的機(jī)械設(shè)計方案，其次要對機(jī)械制造加工工藝全面了解，確定出機(jī)械制造工藝的加工方法和技術(shù)手段，結(jié)合以往的經(jīng)驗，就會形成對機(jī)械參數(shù)和機(jī)械加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計[3]。在機(jī)械設(shè)計中運用綠色環(huán)保設(shè)計理念，兼顧標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械設(shè)計和加工工藝方法，并不斷針對于越來越高的技術(shù)要求而不斷地提高加工方法及改進(jìn)技術(shù)手段，使得生產(chǎn)出的零部件產(chǎn)品的精度及質(zhì)量，能夠更好地滿足客戶需求，同時改善了生產(chǎn)過程中的綠色環(huán)保性，不但促進(jìn)企業(yè)在機(jī)械制造中獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，也在市場競爭中樹立了良好的綠色環(huán)保的企業(yè)形象。企業(yè)有了綠色環(huán)保的形象也就符合了國家綠色環(huán)保發(fā)展的號召，企業(yè)也會健康、科學(xué)、持續(xù)地發(fā)展。