機(jī)械設(shè)計加工中常見問題及優(yōu)化措施研究

方得安

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現(xiàn)階段，機(jī)械工業(yè)化程度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)械設(shè)計加工中的常見問題

1.1 質(zhì)量控制的影響

任何機(jī)械零件的加工環(huán)節(jié)，都需要采用有效的管理機(jī)制，對加工工藝進(jìn)行全過程的質(zhì)量管理。如果選用的加工工藝與零件本身特性不符，或是在使用相關(guān)工藝過程中，沒有做好相關(guān)參數(shù)的調(diào)整和檢查，都將影響零件的加工精度和質(zhì)量。在絕大多數(shù)零件加工環(huán)節(jié)中，對零件的加工精度都有非常高的要求，為了保證加工精度，需要加強(qiáng)對加工工藝及加工過程的控制[1]。

1.2 加工零件質(zhì)量欠佳

機(jī)械加工機(jī)器雖然具有較高的加工效率，但是，卻不具備人主觀能動性的獨特優(yōu)勢，因此，機(jī)械加工過程中的機(jī)器僅僅憑借著機(jī)械化對零部件進(jìn)行參數(shù)的制造和切割，生產(chǎn)出來的零部件產(chǎn)品并非每一件都達(dá)到機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)，零部件變形、受到磨損等都會導(dǎo)致生產(chǎn)出來的變?yōu)閺U料。機(jī)械加工過程大多都是以提前在機(jī)器中輸入的數(shù)據(jù)參數(shù)為準(zhǔn)，因此，對零部件進(jìn)行切削或分離的時候也是按照參數(shù)機(jī)械化進(jìn)行，這樣一來，有些零部件在切削或分離的過程中便很容易出現(xiàn)碎裂的問題。除此之外，機(jī)械加工切削分離會在機(jī)器中留下多多少少的殘渣，這些殘渣同樣也會與零部件產(chǎn)生摩擦，從而也會使得零部件加工質(zhì)量欠佳，受到磨損的零部件加工產(chǎn)品其使用壽命也無法保障。

1.3 環(huán)境因素的影響

在現(xiàn)代零件加工產(chǎn)業(yè)中，由于零件精度要求全面提升，環(huán)境因素對加工質(zhì)量的影響也越來越明顯。在精細(xì)化零件加工過程中，溫度、濕度、揚塵等環(huán)境因素，都可能直接影響加工質(zhì)量。比如，溫度的變化會導(dǎo)致原材料因熱脹冷縮而發(fā)生形變，而對精細(xì)化的零件來說，任何細(xì)微的形變都可能導(dǎo)致其相關(guān)參數(shù)精度不達(dá)標(biāo)。而濕度過高的空氣中存在一些水蒸氣，加上空氣中揚塵的存在，可能會腐蝕零部件材料，或?qū)е铝悴考庸み^程中出現(xiàn)雜質(zhì)，影響加工質(zhì)量[2]。因此，如今在部分高精度零部件加工中，都會通過現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)建一個恒溫、干燥、無雜質(zhì)的環(huán)境。

2 機(jī)械設(shè)計加工中常見問題的優(yōu)化措施

2.1 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。

2.2 做好工序集中和分散

如果加工環(huán)節(jié)確定了加工工藝和方式，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計圖紙，對所需要的材料、設(shè)備、技術(shù)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)安排，并制定有效的加工計劃。在這個過程中，應(yīng)當(dāng)做好各類工序的集中和分散，集中是指多個技術(shù)人員或資源集中于一個加工環(huán)節(jié)開展加工活動，而分散則是指對相對獨立的加工步驟進(jìn)行單獨設(shè)置、同步進(jìn)行。工序的集中是為了確保各部分參數(shù)、工藝符合設(shè)計要求，而工序的有機(jī)分散，是為了提升機(jī)械零件加工的效率[3]。

2.3 設(shè)置較為精確的切削參數(shù)，保證加工工藝精度

機(jī)械加工過程中免不了切削工序，而切削過程也是最容易影響加工工藝精度的，因此，機(jī)械設(shè)計加工企業(yè)應(yīng)該在進(jìn)行切削之前充分考慮各種影響因素，并對切削參數(shù)進(jìn)行精確的計算和設(shè)置，無論是切削工具的選用還是切削速度和深度都要恰到好處，從而減少對加工工藝精度的不利影響。在選擇切削工具的時候，每種零部件的剛度不同自然需要的切削工具也會有所差異，因此，選用切削工具應(yīng)該主要以零部件的剛度為依據(jù)。而切削的速度和深度也需要進(jìn)行嚴(yán)格的把控，在切削的時候可以使用切削液來平衡溫度和摩擦，盡可能將影響加工工藝精度的因素降低。

3 結(jié)語

綜上所述，在如今機(jī)械化產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的背景下，大量精細(xì)化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)逐步出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)活動中。機(jī)械設(shè)計加工企業(yè)對自身優(yōu)勢和不足的準(zhǔn)確定位也更有助于進(jìn)行有針對性的突破?？偠灾?，只有做到立足當(dāng)前、放眼未來才能夠為機(jī)械設(shè)計加工開辟更為廣闊的發(fā)展天地。