機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中常見(jiàn)問(wèn)題及改善措施分析

辛洪斌

摘 要：目前，我國(guó)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的新時(shí)期，機(jī)械設(shè)計(jì)與加工是工業(yè)化發(fā)展的核心，產(chǎn)品的質(zhì)量、精度、效率等決定中生產(chǎn)企業(yè)在社會(huì)市場(chǎng)中的地位。要想最大限度的提高產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)從設(shè)計(jì)與加工兩個(gè)層面進(jìn)行衡量，通過(guò)制定相應(yīng)的基準(zhǔn)規(guī)范加工工序?；诖耍恼聦?duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工進(jìn)行論述，指出設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中存在的問(wèn)題，并對(duì)改善措施進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械加工;常見(jiàn)問(wèn)題;改善措施

我國(guó)機(jī)器制造業(yè)的發(fā)展隨著科技的發(fā)展在不斷加深。在機(jī)械制造行業(yè)，有效的利用機(jī)器設(shè)備不但可以降低成本、提高資源使用效率，還可以減少時(shí)間方面的消耗，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和效率的雙重最優(yōu)解。在這個(gè)基礎(chǔ)上，我國(guó)機(jī)械制造工藝及其合理性的重要程度不言而喻，這對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的大局起著至關(guān)重要的作用，有助于推動(dòng)工業(yè)和自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展。

1機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中常見(jiàn)問(wèn)題

1.1操作流程方面的問(wèn)題

操作是機(jī)械設(shè)計(jì)加工中涉及的關(guān)鍵性問(wèn)題，操作流程的合理性直接關(guān)系著機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中，技術(shù)人員需要對(duì)零部件加工實(shí)際操作可能與標(biāo)準(zhǔn)操作出現(xiàn)的偏差進(jìn)行預(yù)估，這些偏差可能是測(cè)量工具誤差、工藝系統(tǒng)受力情況、人為因素、刀具磨損等多方面因素造成。要盡可能地進(jìn)行預(yù)先計(jì)算，如此才能針對(duì)可能出現(xiàn)的誤差在操作中做好防控，盡可能地將誤差控制到最低，提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工的精確度。

1.2零件表面質(zhì)量難以保證

深入分析研究機(jī)械加工零件表面質(zhì)量的影響因素，對(duì)零件表面質(zhì)量的提高以及次品率的降低有著重要的作用。目前，機(jī)械設(shè)計(jì)加工的切削用量和材料的性質(zhì)是影響零件表面質(zhì)量的主要因素，越大的切削用量會(huì)造成越大的材料變形和表面粗糙度變差。在機(jī)械加工過(guò)程中，使用刀具加工塑性零件時(shí)會(huì)由于受力而使得加工零件產(chǎn)生變形，而且零件和刀具的切隔分離還會(huì)產(chǎn)生受力作用，從而對(duì)零件的表面質(zhì)量產(chǎn)生影響。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)加工時(shí)，產(chǎn)品的冷卻變形以及零件內(nèi)部組織發(fā)生的變化等多種因素也會(huì)對(duì)加工零件的物理性能產(chǎn)生影響。

1.3加工精度問(wèn)題

與基準(zhǔn)化問(wèn)題相比，加工精度是相對(duì)于機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)來(lái)講的，企業(yè)在進(jìn)行加工時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量性能越高，證明其在社會(huì)市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力也就越強(qiáng)。然而現(xiàn)場(chǎng)加工與預(yù)期設(shè)計(jì)是存在一定誤差的，且此類誤差不可避免，除上文提到的系統(tǒng)磨損原因，還包括系統(tǒng)內(nèi)部的熱變形、受力點(diǎn)形變、機(jī)械裝夾問(wèn)題等因素。如設(shè)計(jì)人員并未考慮到零部件本身的承受能力，采取錯(cuò)誤的加工方式，在切削過(guò)程將加大熱變形產(chǎn)生的幾率，令零部件與加工刀具之間產(chǎn)生相對(duì)位置，此種情況將直接令零部件產(chǎn)生較大的誤差。此外，如操作人員在裝夾過(guò)程中零部件錯(cuò)誤裝夾時(shí)，則必然造成額外的加工事故，嚴(yán)重增加了加工成本。

2機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工的改善措施研究

2.1創(chuàng)新觀念，提升產(chǎn)值

技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有不斷提升企業(yè)的生產(chǎn)加工技術(shù)，才能生產(chǎn)出質(zhì)量上乘、價(jià)格低廉的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品。要大膽出新，勇于改革創(chuàng)新，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，要具有工匠情懷，要不遺余力的做好每一項(xiàng)工作。在機(jī)械加工設(shè)計(jì)的過(guò)程中，合理控制加工成本，加強(qiáng)對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)督，增強(qiáng)企業(yè)員工的安全責(zé)任意識(shí)，堅(jiān)持“保質(zhì)量出精品”的原則，切實(shí)有效地將機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作落到實(shí)處。只有產(chǎn)品過(guò)硬，才能提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造加工產(chǎn)品的知名度，才能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得一席之地。

2.2提升機(jī)械制造中加工工藝的水平

加工工藝作為衡量我國(guó)機(jī)械制造生產(chǎn)工藝合理性的重要指標(biāo)，是評(píng)價(jià)相關(guān)零部件的精準(zhǔn)度以及確定機(jī)械制造工藝合理性的重要標(biāo)準(zhǔn)。在當(dāng)前“微觀不平衡”的加工工藝標(biāo)準(zhǔn)下，良好的加工工藝可以有效地調(diào)動(dòng)加工產(chǎn)品的物理、化學(xué)性能，確保產(chǎn)品的有效應(yīng)用以及相關(guān)的安全性能。在具體的機(jī)械制造實(shí)踐中，加工工藝要求產(chǎn)品的表層質(zhì)量符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，在工具的選用、安全標(biāo)準(zhǔn)的確定甚至細(xì)微到零部件產(chǎn)品的刀具要求等方面，要確保加工產(chǎn)品符合市場(chǎng)的要求，具有相關(guān)的加工工藝設(shè)定，這樣可以優(yōu)化產(chǎn)品以及零部件的相關(guān)，在零部件的選用上，表層的加工工藝可以從圓弧等方面入手深入加工。表層的加工工藝會(huì)出現(xiàn)先關(guān)表層的切削和變形，這要求在機(jī)械制造工藝加工過(guò)程中，有效地控制相關(guān)刀具、零部件的寬度，用精準(zhǔn)、科學(xué)的眼光看待表層的加工。正確有效的利用相關(guān)的加工工藝設(shè)定，做好表面的加工工藝相關(guān)工作，提高產(chǎn)品的相關(guān)精準(zhǔn)度，進(jìn)而提升產(chǎn)品和零部件的質(zhì)量。

2.3工藝選取方面

加工工藝是零部件生產(chǎn)的重要基準(zhǔn)，正確、合理工藝的選取，可提高零部件質(zhì)量和加工效率，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為此，在對(duì)加工工藝進(jìn)行制定時(shí)，應(yīng)以成本管控為主，盡量擇取自動(dòng)化生產(chǎn)工序，降低工作人員的投入量，最大限度的降低因人為因素導(dǎo)致的零部件加工風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)部分簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的部件，應(yīng)盡量選取一次成型的加工，避免聯(lián)動(dòng)工序操控產(chǎn)生誤差，影響零部件產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品使用性能，選取對(duì)應(yīng)的加工工藝，通過(guò)優(yōu)化零部件表面的預(yù)應(yīng)力、疲勞強(qiáng)度等來(lái)提高產(chǎn)品的韌性。相對(duì)于獨(dú)立的滑動(dòng)部件來(lái)講，為最大限度的提高部件之間的摩擦力，應(yīng)選取相應(yīng)的拉應(yīng)力工藝，并應(yīng)將摩擦系數(shù)所產(chǎn)生的加工誤差納入到設(shè)計(jì)體系內(nèi)，增強(qiáng)零部件的生命周期。

2.4選擇合適的刀具和潤(rùn)滑劑

在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過(guò)程中，刀具極大程度上影響著機(jī)械加工的生產(chǎn)過(guò)程。不同材料有著不同刀具的選擇要求，應(yīng)當(dāng)根據(jù)表面硬度和粗糙程度選擇合適的刀具。應(yīng)當(dāng)選擇合適的潤(rùn)滑劑，比如有純油性潤(rùn)滑劑和水溶性潤(rùn)滑劑，而在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，高速鋼刀的低速切削和硬質(zhì)合金鋼刀的高速切削可使用純油性潤(rùn)滑劑。

2.5對(duì)材料進(jìn)行合理的選擇

材料選用的合理性以及質(zhì)量直接影響著機(jī)械設(shè)計(jì)加工的效益，想要保障機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，必須要選擇合理的材料。一般情況下，機(jī)械設(shè)計(jì)加工所選擇的材料除了要具備最基本的加工性能之外，還需符合機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)要求，并考慮到生產(chǎn)制作的經(jīng)濟(jì)性。在具體選材的過(guò)程中，可以從材料的鑄造性能、壓力和加工性能、切削加工性能、熱處理性能等諸多方面進(jìn)行綜合考慮，結(jié)合實(shí)際情況選擇最佳材料。不同機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工要求不同，所選的材料也存在差異性，合理的材料選搭，才能保障機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量。對(duì)于機(jī)械加工設(shè)計(jì)而言，科學(xué)選擇材料的意義有兩方面，一方面選材關(guān)系著成本，乃至于影響著企業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的產(chǎn)品類型十分多樣，前期設(shè)計(jì)的合理性決定了最終的質(zhì)量，只有保障材料的合理應(yīng)用才能獲得理想的加工成果。另一方面選材決定了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，在機(jī)械設(shè)計(jì)加工領(lǐng)域，不同材料相互作用的情況十分常見(jiàn)，在前期設(shè)計(jì)工作中，對(duì)材料進(jìn)行合理選用是產(chǎn)品性能的重要保障，可以有效減少加工過(guò)程中存在的不利因素，避免質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

3.結(jié)語(yǔ)

為了改進(jìn)機(jī)械加工設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)工作者要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)械加工設(shè)計(jì)理念，積極探索適合于機(jī)械產(chǎn)品的原材料，做到產(chǎn)品效能的最優(yōu)化;既要提升加工產(chǎn)品的質(zhì)量，更要重視加工設(shè)計(jì)后的保養(yǎng)問(wèn)題，重視設(shè)備的保養(yǎng)，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用年限，降低財(cái)力成本，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)加工業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

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