機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)分析

諶小婷

摘要： 現(xiàn)如今，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)步入了快速發(fā)展期，尤其在制造工藝方面朝著更加優(yōu)質(zhì)高效、科學(xué)合理的方向發(fā)展，極大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益。為了進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的健康發(fā)展，本文首先闡述了機(jī)械制造工藝，之后探討了機(jī)械制造設(shè)計(jì)的重要性及其設(shè)計(jì)流程，最后針對(duì)機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了相關(guān)探究，希望所提出的想法與建議能夠?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)的整體發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

Abstract： Nowadays， China's machinery manufacturing industry has entered a period of rapid development， especially in terms of manufacturing technology， which is developing in a more high-quality， efficient， scientific and reasonable direction， which greatly improves product quality and production efficiency. In order to further promote the healthy development of China′s machinery manufacturing industry， this article first explains the machinery manufacturing process， then discusses the importance of machinery manufacturing design and its design process， and finally conducts related investigations on the rationalized mechanical design in the machinery manufacturing process. The ideas and suggestions put forward can make a positive contribution to the overall development of the machinery manufacturing industry.

關(guān)鍵詞： 機(jī)械制造工藝;合理化;機(jī)械設(shè)計(jì)

Key words： mechanical manufacturing process;rationalization;mechanical design

中圖分類(lèi)號(hào)：TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）18-0196-02

0? 引言

近幾年來(lái)，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步的雙向促動(dòng)，在機(jī)械制造工藝方面呈現(xiàn)出日新月異的變化，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)也得到了極大的優(yōu)化與改進(jìn)，從根本上促進(jìn)機(jī)械制造水平和企業(yè)產(chǎn)能的全面提升。在今后的發(fā)展中，有必要針對(duì)合理化機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行持續(xù)不斷的探索與分析，確保每一道生產(chǎn)工藝都能夠得到科學(xué)合理把控，更快、更好的推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的健康發(fā)展。

1? 機(jī)械制造工藝概述

1.1 概念? 機(jī)械制造工藝是指在生產(chǎn)加工機(jī)械零部件時(shí)，所運(yùn)用的各種方法和技術(shù)手段，一套機(jī)械制造工藝由多道工序所組織。以切削加工工藝為例，主要包括去皮加工、后續(xù)加工、制定各道工序加工余量、各道工序裝夾及定位、選定各道工序所需設(shè)備或工具、確定切削液種類(lèi)及用量等眾多環(huán)節(jié)。

1.2 特點(diǎn)? 在機(jī)械加工制造的過(guò)程中，機(jī)械制造工藝呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：第一，重要性。在機(jī)械制造之前，需要結(jié)合實(shí)際制造需求和機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)性能設(shè)計(jì)出一套科學(xué)合理的制造工藝，為后續(xù)制造過(guò)程提供全程指導(dǎo)，確保生產(chǎn)人員明確本工位的操作要領(lǐng)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、所需時(shí)長(zhǎng)以及相關(guān)注意事項(xiàng)，從而優(yōu)質(zhì)高效的完成機(jī)械制造工作。由于看來(lái)，機(jī)械制造工藝對(duì)于機(jī)械制造水平具有至關(guān)重要的影響[1];第二，關(guān)聯(lián)性。可以說(shuō)機(jī)械制造工藝越合理，機(jī)械制造水平越高，人力成本、管理成本和生產(chǎn)成本越容易得到有效控制，而且機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量越高。所以說(shuō)，機(jī)械制造工藝與企業(yè)核心產(chǎn)能、經(jīng)濟(jì)效益和綜合實(shí)力之間均存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，值得機(jī)械制造企業(yè)給予高度關(guān)注。

2? 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)

基于機(jī)械制造工藝的重要性，在進(jìn)行機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，要秉持較高的全局意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)和成本意識(shí)對(duì)工藝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合考慮。在確保每一道工序精準(zhǔn)度的基礎(chǔ)上，提高工藝設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性與高效性，為產(chǎn)品加工質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)效益提供保障，推動(dòng)機(jī)械制造企業(yè)穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。以下是機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)及相關(guān)要求：

2.1 程序設(shè)計(jì)? 在程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要全面了解和掌握生產(chǎn)設(shè)備加工性能、運(yùn)行參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量要求、原材料性質(zhì)等重要信息。在此基礎(chǔ)上，明確機(jī)械制造過(guò)程中的全部流程與工序，并且針對(duì)各項(xiàng)程序的內(nèi)容及要求做出明確規(guī)定，確保生產(chǎn)人員按照程序要求在生產(chǎn)線(xiàn)上將原材料成功轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)人員站在全局的高度上，做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作，確保程序設(shè)計(jì)的完整性、實(shí)用性與可操作性。另外，在程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還要結(jié)合產(chǎn)品類(lèi)型、質(zhì)量要求等參數(shù)信息，對(duì)產(chǎn)品制造工藝進(jìn)行優(yōu)化，確保機(jī)械制造工藝的科學(xué)合理性。

2.2 零件裝夾? 零件裝夾是串聯(lián)各道工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，設(shè)計(jì)人員在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中，需要明確零件在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置，以便于固定毛坯材料。因此，零件裝夾設(shè)計(jì)在很大程度上決定著機(jī)床制造加工流程的流暢性與連貫性。當(dāng)毛坯夾緊固定之后，還可以通過(guò)工藝設(shè)計(jì)向毛坯施加一些外力，達(dá)到進(jìn)一步提高制造工藝質(zhì)量的目的，確保產(chǎn)品實(shí)際加工質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。

2.3 產(chǎn)品定位? 在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中，存在多種產(chǎn)品定位方式。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)要求及其性質(zhì)，在多種產(chǎn)品定位方式當(dāng)中進(jìn)行合理選擇，為機(jī)械產(chǎn)品的整體質(zhì)量提供必要保障。另外，工藝設(shè)計(jì)人員還需要根據(jù)定位標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)理論知識(shí)，確定最為科學(xué)合理的產(chǎn)品定位，確保產(chǎn)品定位符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求，賦予產(chǎn)品定位較強(qiáng)的精準(zhǔn)性[2]。

2.4 加工精度? 在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中，加工精度不僅直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量性能與使用效果，還與產(chǎn)品合格率、生產(chǎn)加工成本、原料損耗等方面密切相關(guān)。因此，在設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須針對(duì)加工精度進(jìn)行周全細(xì)致的考慮，確保產(chǎn)品的尺寸規(guī)格、外觀形狀及切割效果完全符合其加工要求。例如在加工汽車(chē)零部件時(shí)，必須針對(duì)鍛坯溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，將正火溫度控制在合理的范圍之內(nèi)[3]。只有這樣，才能確保汽車(chē)零部件的硬度符合其使用需求。另外，還需要根據(jù)該汽車(chē)零部件的硬度等級(jí)要求，采用適合的切削加工工藝，確保汽車(chē)整體性能符合要求。

3? 機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)思路

3.1 提高產(chǎn)品精確度? 在機(jī)械加工制造過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量同時(shí)受到多種因素的影響，導(dǎo)致機(jī)械制造過(guò)程或者產(chǎn)品精確度存在一定的偏差，由此產(chǎn)生很多不合格產(chǎn)品。因此，為了全面提高機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)的合理性，必須采用有效措施控制偏差，最大限度提高加工精度以及成品的精確度。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，技術(shù)人員可以使用精密度較高的測(cè)繪工具進(jìn)行精細(xì)化測(cè)量，或者針對(duì)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行情況、使用性能進(jìn)行檢測(cè)，找到引發(fā)偏差的根本原因。在此基礎(chǔ)上，有針對(duì)性的提出問(wèn)題解決方案，力爭(zhēng)將產(chǎn)品偏差值降至最低，使機(jī)械產(chǎn)品的加工精確度獲得全面提升[4]。

3.2 重視機(jī)械零部件表面加工工藝? 伴隨著機(jī)械化產(chǎn)品質(zhì)量要求的整體提升，在加工機(jī)械零部件的過(guò)程中，必須針對(duì)零部件表面加工工藝給予高度重視。例如采取科學(xué)有效的技術(shù)手段提高零部件的表面光滑度，提高切割表面的平整度等等。因?yàn)闄C(jī)械零部件表面是否光滑、平整，直接關(guān)系到機(jī)械零部件日后使用過(guò)程中的性能質(zhì)量及使用壽命。因此，在機(jī)械制造工藝合理化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要優(yōu)先針對(duì)零部件表面光滑度的影響因素進(jìn)行全面分析。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)各種影響因素的控制措施與防范手機(jī)進(jìn)行探究這，最終制訂出一套科學(xué)合理的機(jī)制制造工藝，使零部件表面光滑度、平整度獲得全面提高。例如，針對(duì)加工過(guò)程中所使用的刀具進(jìn)行合理選擇，比如副偏角較小、切割面鋒利、圓弧半徑較大的刀具，都可以直接降低零部件表面的粗糙程度。另外，還可以根據(jù)零部件的實(shí)際用途、使用環(huán)境選擇修光刃或者精車(chē)刀進(jìn)行生產(chǎn)加工，確保產(chǎn)品表面的平整度符合生產(chǎn)要求。另外，在制造工藝合理化設(shè)計(jì)中，還需要針對(duì)刀具的切削速度、刀面磨損情況和切削用量進(jìn)行合理控制[5]。只有這樣，才能達(dá)到提高零部件表面光滑平整度的目的。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要參照切削條件制訂科學(xué)合理的切削工藝，為機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量提供關(guān)鍵性保障。

3.3 提高機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)的合理化? 在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員提高自身的質(zhì)量意識(shí)與成本意識(shí)，本著先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)內(nèi)涵更加深刻的認(rèn)知，最終制訂出一套科學(xué)完善的工藝流程提供必要條件。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員首先要全面了解和掌握零部件的規(guī)格尺寸、幾何形狀、用途、使用環(huán)境等相關(guān)重要信息。之后，依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求對(duì)機(jī)械制造工藝流程進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性與實(shí)用價(jià)值。當(dāng)設(shè)計(jì)方案初步形成后，質(zhì)量管理、生產(chǎn)等相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)人要針對(duì)方案進(jìn)行多方會(huì)審，找到其中的不合理之處，或者可以進(jìn)一步優(yōu)化的環(huán)節(jié)，使設(shè)計(jì)方案達(dá)到盡善盡美的效果。通過(guò)合理化設(shè)計(jì)，不僅可以為機(jī)械產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)過(guò)程提供前期保障，還可以大幅減少不合格產(chǎn)品的數(shù)量，提高機(jī)械制造設(shè)備的運(yùn)行效率和生產(chǎn)能力，從而使生產(chǎn)成本得到有效控制，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。另外，在開(kāi)展機(jī)械制造工藝合理化設(shè)計(jì)時(shí)，除了確保機(jī)械零部件規(guī)格尺寸、精確度符合設(shè)計(jì)要求以外，還要考慮如何使用最少的原料、利用最短的加工時(shí)長(zhǎng)完成零部件生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)資源的高效合理利用，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本[6]。一旦合理化設(shè)計(jì)方案最終定稿之后，在機(jī)械機(jī)制加工的過(guò)程中，不論是設(shè)計(jì)人員還是生產(chǎn)人員，均不得私自對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)。管理人員必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)要求對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化管理。如果確實(shí)有必要更改設(shè)計(jì)流程，則需要技術(shù)人員、生產(chǎn)部門(mén)負(fù)責(zé)人與設(shè)計(jì)人員一同進(jìn)行討論，確認(rèn)更改方案的必要性與可行性，確保更新之后的工藝流程可以更好的服務(wù)于產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)加工需求。

3.4 融入綠色設(shè)計(jì)理念? 當(dāng)前社會(huì)，綠色環(huán)保理念已經(jīng)滲透到各行各業(yè)當(dāng)中，尤其對(duì)于機(jī)械制造這一行業(yè)而言，在其生產(chǎn)加工各類(lèi)零部件時(shí)，需要應(yīng)用到大量金屬以及能源。這就決定了在機(jī)械制造工藝合理化設(shè)計(jì)中，更有必要融入綠色設(shè)計(jì)理念，賦予設(shè)計(jì)方案和生產(chǎn)加工過(guò)程較強(qiáng)的節(jié)能環(huán)保價(jià)值。在推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)健康發(fā)展的同時(shí)，為環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員要考慮如何降低生產(chǎn)加工過(guò)程對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的污染，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，考慮如何降低原材料使用量，是否能夠使用可再生能源、清潔能源、可降解材料替代原有生產(chǎn)工藝中的不可再生能源，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。還要考慮如何提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率，降低電能消耗，同時(shí)環(huán)保事業(yè)、經(jīng)濟(jì)效益和機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

4? 把握機(jī)械制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)如今，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)水平均步入了快速發(fā)展階段，促使機(jī)械制造設(shè)藝計(jì)逐漸掙脫了人工操作的局限與束縛，在機(jī)械制造的過(guò)程中，注入了越來(lái)越高的科技含量。在先進(jìn)科技的推動(dòng)之下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)加工，極大的提高了機(jī)械制造加工的整體效率與產(chǎn)能。在機(jī)械制造行業(yè)的未來(lái)發(fā)展中，將朝著更加智能化、自動(dòng)化、可視化、集成化的方向發(fā)展。與此同時(shí)，通過(guò)眾多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的有效應(yīng)用，為機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)人員開(kāi)展合理化設(shè)計(jì)提供更多種選擇，以及更大的發(fā)揮空間。因此，作為一名當(dāng)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)人員，要充分把握住這一行業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)，積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)各種新知識(shí)、新工藝與新理念，構(gòu)思出更加合理化、個(gè)性化、科學(xué)化的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)方案。

5? 結(jié)語(yǔ)

伴隨著我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展，不僅凸顯出機(jī)械制造工藝的重要價(jià)值，更顯現(xiàn)出機(jī)械制造工藝合理化設(shè)計(jì)的必要性與重要性。對(duì)此，機(jī)械制造企業(yè)必然對(duì)這項(xiàng)工作給予高度重視，致力于培養(yǎng)出一批高素質(zhì)、高水平、極具責(zé)任意識(shí)與優(yōu)化意識(shí)的技術(shù)人才，針對(duì)企業(yè)原有的工藝流程進(jìn)行持續(xù)不斷的優(yōu)化，最大限制提高生產(chǎn)工藝的科學(xué)合理性。全面推動(dòng)機(jī)械制造企業(yè)和整個(gè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊艷.節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化應(yīng)用中的滲透研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（05）：160-161.

[2]連煜.探索機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造[J].河北農(nóng)機(jī)，2021（03）：61-62.

[3]劉靜.機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2021，57（02）：164-165.

[4]李磊磊.探究機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)[J].設(shè)備管理與維修，2020（22）：105-106.

[5]楊軍.基于機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（16）：108-109.

[6]喬蒙.淺談機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020，28（21）：40-41.