制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計

范會 王丹 劉培培 宋利卡 趙帥兵

摘 要：近年來，機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)逐漸成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，但是我國的機(jī)械制造業(yè)相對于發(fā)達(dá)國家，在質(zhì)量、精密性、生產(chǎn)效率以及零件的精度方面還有很大的不足。因此為了在市場經(jīng)濟(jì)競爭日益激烈的背景下，加快機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，就必須嚴(yán)格把控在機(jī)械制造工藝方面的每一個環(huán)節(jié)，并進(jìn)行合理化的機(jī)械設(shè)計.

關(guān)鍵詞：制造工藝;合理化機(jī)械設(shè)計

引言

設(shè)計是機(jī)械制造中的重要步驟，如果設(shè)計方案不合理，會直接影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命，導(dǎo)致機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展停滯不前。面對快速發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)，機(jī)械制造設(shè)計應(yīng)該根據(jù)社會發(fā)展需求和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化要求不斷強化機(jī)械設(shè)計，調(diào)整設(shè)計方法，使機(jī)械設(shè)計更加合理和科學(xué)，從而推動機(jī)械的可持續(xù)發(fā)展。

一、機(jī)械設(shè)計在機(jī)械制造工藝中的重要性

機(jī)械設(shè)計涉及的專業(yè)知識比較多，設(shè)計工作的內(nèi)容比較復(fù)雜，因此，機(jī)械設(shè)計的過程中設(shè)計人員必須不斷提高設(shè)計的精準(zhǔn)度，并明確機(jī)械設(shè)計的操作流程。機(jī)械設(shè)計在機(jī)械制造工藝中能夠有效地改善機(jī)械設(shè)備存在的問題，保證機(jī)械設(shè)備的使用性能有所提高。并且結(jié)合市場的發(fā)展情況分析市場對于機(jī)械產(chǎn)品的需求情況，從而有針對性地設(shè)計產(chǎn)品，提高機(jī)械產(chǎn)品的適應(yīng)性。產(chǎn)品加工設(shè)計人員必須經(jīng)過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，掌握扎實的理論知識，從而保證機(jī)械產(chǎn)品的加工設(shè)計質(zhì)量符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

二、合理化機(jī)械設(shè)計在機(jī)械制造工藝中的作用

機(jī)械設(shè)計整個過程比較復(fù)雜，涉及的東西較多。因此，用什么樣的方式進(jìn)行機(jī)械設(shè)計對于機(jī)械設(shè)計來說至關(guān)重要。當(dāng)前機(jī)械制造工藝還停留在傳統(tǒng)的操作上，設(shè)計理念存在不合理和不科學(xué)的問題。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)和要求已經(jīng)不適合當(dāng)前的社會發(fā)展。機(jī)械工藝合理化設(shè)計能夠滿足相關(guān)要求，不斷改進(jìn)設(shè)計方法，對推動當(dāng)前機(jī)械工藝標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展和完善具有重要價值。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計理念和設(shè)計方法存在一定的偏差，不僅會影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，而且會影響產(chǎn)品之后的實用效果[2]。合理化機(jī)械設(shè)計可以不斷優(yōu)化機(jī)械設(shè)計理念，提升機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和性能。

三、機(jī)械制造工藝相關(guān)內(nèi)容的分析

3.1制造與技術(shù)程序的分析

制造與技術(shù)程序是機(jī)械制造加工工藝前期的準(zhǔn)備步驟。首先，原材料在經(jīng)過加工和相關(guān)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤善返牟襟E稱為制造程序，而影響該步驟的因素主要是原材料的質(zhì)量和利用率。對于機(jī)械制造企業(yè)而言，要想在競爭激烈的市場站穩(wěn)，就必須保證產(chǎn)品的質(zhì)量，因此在原材料采購時，必須經(jīng)過合理化的機(jī)械設(shè)計，嚴(yán)格按照國家的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采購，從而提高原材料的利用率，在一定程度上降低生產(chǎn)成本。其次，技術(shù)程序步驟主要是根據(jù)顧客的需求將半成品進(jìn)行加工，該步驟需要進(jìn)行精確的機(jī)械設(shè)計，再加上相關(guān)技術(shù)才能使產(chǎn)品的精度、表面質(zhì)量等滿足客戶的要求。

3.2定位

生產(chǎn)零件過程中保證零件的精準(zhǔn)度非常關(guān)鍵，因此定位操作非常重要。實際制造過程中需要選擇定位基準(zhǔn)，以保證定位的精準(zhǔn)。這種選擇是根據(jù)工件本身的各項參數(shù)決定的，如工件材質(zhì)、面和線的結(jié)構(gòu)數(shù)等。同時，零件定位基準(zhǔn)還會受到零件所應(yīng)用的場所或者其實際作用的影響，具體可以劃分為工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)兩種[4]。其中，工藝基準(zhǔn)在零件生產(chǎn)中更常見，還可以再分成工序基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)等。定位工藝在整個機(jī)械制造當(dāng)中的地位十分突出，因而制訂合理的定位操作方案不僅能夠有效提升零件本身的質(zhì)量，而且能夠提升零件制造的效率。對于不同的零件應(yīng)該設(shè)計不同的定位加工方案，才能夠保證每一個零件的定位精準(zhǔn)度，從而保證零件的質(zhì)量。

3.3明確加工精確度

機(jī)械制造工藝中的加工精確度是重要的環(huán)節(jié)，加工精確度直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及使用性能。因此，在實際加工的過程中，技術(shù)人員必須綜合分析機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計方案，并明確加工精確度，保證產(chǎn)品的尺寸規(guī)格、形狀及切割位置等都符合實際要求。結(jié)合機(jī)械產(chǎn)品加工的實際情況實現(xiàn)對產(chǎn)品工藝的優(yōu)化與改進(jìn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量有所提升。例如，加工汽車零部件時，技術(shù)人員必須合理控制鍛坯的溫度，保證正火溫度在合理的范圍內(nèi)，從而提高零部件的實際硬度。同時，根據(jù)硬度的實際等級，采用切削加工工藝達(dá)到汽車零部件的加工目的。如果切削時選擇的是40CrMnMo材料，可以將溫度控制在870℃，回火需要控制在660～680℃高溫范圍內(nèi)。

四、在機(jī)械制造工藝中進(jìn)行合理化機(jī)械設(shè)計的有效措施

4.1械設(shè)計中要對加工精度予以高度重視

在機(jī)械制造設(shè)計的過程中，要充分加強對精度的重視程度，雖然在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的時候有著較高的要求，但是在實際生產(chǎn)和制造過程中，會因為機(jī)械設(shè)備操作人員技術(shù)水平有限和專業(yè)知識不過關(guān)等多種因素，使得生產(chǎn)出來的機(jī)械設(shè)備存在一定的誤差，并且，在機(jī)械設(shè)備中存在誤差是很正常的，所以要通過提高設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)來提高良品率，這就要求加強機(jī)械加工的精度，對于可能會出現(xiàn)問題的原因進(jìn)行充分的分析，提前制定行之有效的設(shè)計方案，從而避免因為設(shè)計的因素影響加工生產(chǎn)的質(zhì)量。只有對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行充分的技術(shù)改造，尤其是在加工過程中所使用夾具的改造，在生產(chǎn)和加工的時候才能提高零件的加工精度，也可以提高對加工零件的測量精度。所以在對誤差進(jìn)行分析的過程中，尤其是要加強對可能造成誤差的原因進(jìn)行反復(fù)的分析和論證，從而制定出有效的誤差控制方案，保證生產(chǎn)質(zhì)量。所以，在機(jī)械加工過程中如果產(chǎn)生誤差，這很可能是因為系統(tǒng)中所產(chǎn)生的力造成的，尤其是一些加工零件出現(xiàn)過熱或者變形的時候也會造成誤差。只有充分提高機(jī)械設(shè)備的精度，才有可能減少誤差，不僅如此，還可以使用誤差補償?shù)姆绞?，對已?jīng)出現(xiàn)的誤差采取有針對性的措施，從而充分提高部件的質(zhì)量。

4.2精密加工技術(shù)特點

對機(jī)械制造企業(yè)來說，產(chǎn)品的生產(chǎn)需要投入相應(yīng)的設(shè)備。早先受社會發(fā)展的影響，在條件較差的情況下進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)，所生產(chǎn)的產(chǎn)品精確度有待提升，且精細(xì)度也不夠理想。在機(jī)械設(shè)計制造工藝不斷發(fā)展的工程中，精密加工技術(shù)的應(yīng)用給產(chǎn)品的質(zhì)量提供了一層保障，之所以會出現(xiàn)這樣的情況，是因為精密加工技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造工藝上的應(yīng)用。在機(jī)械制造領(lǐng)域，精密加工技術(shù)是一種重要的基礎(chǔ)，也是推動現(xiàn)代化機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。機(jī)械制造企業(yè)想要保證產(chǎn)品質(zhì)量，并在現(xiàn)有的質(zhì)量基礎(chǔ)上進(jìn)行突破，必須以先進(jìn)的技術(shù)為支撐，并不斷對現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造工藝進(jìn)行創(chuàng)新，避免制造生產(chǎn)水平始終滯留在同一階段。現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造工藝和精密加工技術(shù)具有推動機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展的作用。精密加工技術(shù)并非是一種特定的加工技術(shù)，而是囊括了所有高精密度的新型技術(shù)。每一種技術(shù)之間實際上有一定的關(guān)聯(lián)性，在實際生產(chǎn)過程中只有準(zhǔn)確把握好每一種技術(shù)的聯(lián)系，才可以有效推動機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

結(jié)束語：

綜上所述，產(chǎn)品的質(zhì)量，即零件的精度和精密性與機(jī)械制造工藝有著緊密的聯(lián)系，而合理化的機(jī)械設(shè)計更是在機(jī)械制造工藝中發(fā)揮著舉足輕重的作用，因此相關(guān)部門必須加大對在機(jī)械制造工藝中進(jìn)行合理化機(jī)械設(shè)計的重視力度。另外，機(jī)械制造企業(yè)還需要依據(jù)機(jī)械制造工藝的相關(guān)內(nèi)容，從誤差的控制、綠色設(shè)計理念的融入和加工精度和表面質(zhì)量的提高等方面入手，推進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。

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