探討機械制造工藝中的合理化機械設計

顧浩濤 趙旭陽

摘要：在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，機械的效用越加顯著，人們對機械的制造工藝也提出了更高的要求。本文從四個方面介紹了機械工藝的工序流程，并相對應的對方案設計、加工質(zhì)量、綠色理念、精度提高四種優(yōu)化機械設計的方法提出了建設性意見。

關鍵詞：機械制造工藝;合理化機械設計;精度質(zhì)量

前言：

為滿足人們的需求，不同的機械制造出現(xiàn)在日常生活中。與此同時，機械工藝的精細程度也越加的被重視。因此，提高機械加工工藝不僅可以在激烈的市場競爭中立于不敗之地，而且推動我國機械制造的進一步發(fā)展。

一、機械制造工藝工序流程

（一）制作原材料

所謂機械制造實際是通過人工勞動力將機械的原材料或者加工過的半成品進行再加工，最終成為人們需要的機械產(chǎn)品。為使完成的機械產(chǎn)品更受市場歡迎及迎合人們的日常需求，應該提前做好機械制造的準備環(huán)節(jié)。比如：原材料的選購、輸送或者零部件的使用等，當進入正常的生產(chǎn)工序還需要校準產(chǎn)品的大小、形狀。與之相關的技術人員在機械生產(chǎn)過程中必須嚴格按照加工工序及專業(yè)的技術操作對其進行制造。以嚴格的技術標準和更高的質(zhì)量水平生產(chǎn)出符合要求的機械零部件。

（二）處理零件

機械工藝質(zhì)量水平的高低在一定程度上取決于是否可以對零件進行合理加工。為此，在加工零件前，需要按照正確的位置將零件擺放合適，也就是所說的固定位置。與此同時，在機床的精確位置或者夾具上安裝機械零件，確保其準確性后，將零件夾緊，兩道工序的實施即零件的裝夾。一般情況下，零件的裝夾分為夾具裝夾、直接找正和劃線找正式三種方式。選擇裝夾方式需要根據(jù)不同的工作實際情況做適宜的選擇，為裝夾效果的最大發(fā)揮做好基礎工作。最終保障機械工藝質(zhì)量水平，從而降低資源損耗，提高經(jīng)濟效益。

（三）定位機械

古人云：雙木可成林，三木可成森。做任何事都不能忽視個人力量對整體的影響。機器是否可以正常運轉、能否發(fā)揮最大的作用，不可忽視零部件的作用。故而，機械制造給零件加工提出了更高的要求。機械定位的工序是為了保證零件處理的準確程度，包括三方面。第一，依據(jù)零件的具體情況選擇合適的定位標準。第二，將制造工具及工件的安放位置進行合理定位，實現(xiàn)點、線、面三者處于同一個水平面上。第三，基準點、基準線、基準面要準確定位。通過實現(xiàn)以上三方面的定位，零件加工更符合標準[1]。

（四）調(diào)整精度

機械制造的加工過程中，精度加工屬于至關重要的工序，同時也是正常工作中的重要目標，對機械質(zhì)量和性能有著直接影響。精度加工體現(xiàn)在四個方面，分別是大小、形狀、位置和表面質(zhì)量。在不斷的實踐過程中，選擇適合不同部位的加工方法，確保在不同區(qū)域的實際精確度，實現(xiàn)加工精度提高到目標。通常，使用較為頻繁的方法是調(diào)整法、試切法等。不同的環(huán)節(jié)選擇最適合的方法會取得意想不到的效果。

二、提升機械設計合理化的措施

只有在加工之前做好統(tǒng)籌規(guī)劃，才能使機械設計水平得到有效提高，并保證機械設計效率明顯提升，工藝精細準確。

（一）設計合理的加工方案

零件表面的質(zhì)量是在零件加工完畢后，觀察表面的微觀不平度現(xiàn)象而影響的。對于大多數(shù)機械工藝來講，機械零件如果不能符合正常規(guī)定，那在使用過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題，對機械的使用功能和安全問題產(chǎn)生較大影響。在進行實際操作中，應該制定合理的設計思路，并且在完成零件加工后，對零件表面再加工，確保其表面的平整。機械制造階段，依據(jù)工件特點挑選適宜的操作工具。盡可能使用偏副角偏小且刀尖圓弧半徑偏大的工具，對零件表面的微觀不平度進行簡單調(diào)整，控制在標準范圍內(nèi)即可。

（二）提升機械質(zhì)量水平

機械質(zhì)量水平不只是機械的總質(zhì)量，還包括零件的表面質(zhì)量。機械加工的表面質(zhì)量是指零件在加工完成后，表面的微觀平整度，也就是所說的粗糙程度。零件加工表面質(zhì)量水平的高低對產(chǎn)品的功能起決定性作用。第一，使用不同角度的工具可以調(diào)整不同表面的平整程度，使表面更加精細。第二，通過熱處理的方式，改變表面的細化晶例，從而達到提高零件表面平整的目的。第三，通過調(diào)整切削的實際數(shù)量減少因切削而出現(xiàn)的塑性變形。為減少摩擦和冷卻溫度，可以在各個加工環(huán)節(jié)挑選不同但適宜的切削液，促使表面的平整度得到提高。第四，刀具的選擇也非常重要，按照工具的大小、型號以及不同屬性，挑選正確的刀具。刀具選擇正確，能夠很好的促進零件和刀具的使用效果。總而言之，為有效提升機械表面的平整度，必須根據(jù)產(chǎn)品的特點，使用合適的調(diào)整方法或者處理刀具。

（三）樹立綠色加工理念

環(huán)境污染日益成為社會關注的重點，而各種機械制造會對周圍環(huán)境造成不同程度的污染。在機械制造過程中，可能會造成資源損耗的同時，卻不能達到理想效果，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，企業(yè)應該樹立綠色制造的理念。就當前形勢來看，國內(nèi)外的機械合計理念都在向綠色、環(huán)保方向靠攏，綠色制造工藝不可避免。在機械制造工藝的設計方案中加入綠色低碳理念，在傳統(tǒng)制造工藝基礎上，推陳出新，取其精華，去其糟粕。企業(yè)之所以能夠立足，長久發(fā)展，除了自身過硬的領導能力，還需要有經(jīng)濟效益的支持。將綠色環(huán)保的機械設計與經(jīng)濟效益完美融合，會為企業(yè)占據(jù)市場創(chuàng)造有利條件。為實現(xiàn)低碳環(huán)保、綠色無污染的目標，相關企業(yè)必須堅持科學展觀，堅持以人為本，樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展觀，促進經(jīng)濟社會和人的全面發(fā)展。滿足客戶需求，提高用戶的認可度。企業(yè)在進行綠色工藝設計中，可以從以下兩方面進行。一方面，實現(xiàn)材料的優(yōu)化使用。據(jù)有關調(diào)查表明，我國大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)過程中，不能合理計劃，造成原材料的鋪張浪費。原材料是產(chǎn)品順利制造的基礎，為減少浪費，在產(chǎn)品的制造工序中，應該明確不同部位材料的使用，嚴格控制使用數(shù)量，不能因為某些材料較多就肆意浪費。若有剩余材料，需要有專門的工作人員將其收拾整合在一起，方便下次的使用。這不但減少了原材料的浪費，提高了資源的利用率，而且降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。另一方面，廣泛使用綠色材料。經(jīng)濟基礎決定上層建筑，經(jīng)濟的高速發(fā)展，促進了科學技術的進步。符合人們需求的綠色環(huán)保材料日益增多，企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，應該不斷嘗試使用新型的綠色環(huán)保材料。比如，在機械設計中，可以使用能夠降解的、具有無污染性質(zhì)的材料。使產(chǎn)品具有環(huán)保功能，滿足廣大用戶需求的同時占據(jù)有利的市場環(huán)境[2]。

（四）注重提高加工精度

機械設備的用途眾多，種類繁多。不同企業(yè)在制造過程中會在工藝上存在較大差異，導致機械在使用期間出現(xiàn)各種各樣的問題。為減少問題出現(xiàn)或者徹底解決，需要從根源上尋找出現(xiàn)問題的原因。由于零件的精確程度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵，所以零件的精度要求必須符合標準。采取適宜的方法處理零件的精度，從而提高產(chǎn)品的整體工藝水平。

結論：總體而言，機械工藝水平的高低直接影響機械產(chǎn)品質(zhì)量，這就需要相關企業(yè)采取合理措施，優(yōu)化設計方案，迎合市場需求，提高產(chǎn)品的工藝質(zhì)量。進而提升企業(yè)經(jīng)濟效益，推動我國經(jīng)濟快速發(fā)展。

參考文獻：

[1] 于海東，付祥龍，趙克勇，等.機械制造工藝中合理化機械設計探討[J].中國設備工程， 2019（23）.

[2] 趙建樹，劉運峰.機械制造工藝中的合理化機械設計探討[J].湖南農(nóng)機，2018，045（002）：88.