基于機械工藝的合理化機械設(shè)計

邢玉雄

（湖北省孝感市第二技工學(xué)校，湖北 孝感 432000）

近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，機械生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)生了重大變革。其影響范圍不斷擴大，提高了機械制造的工藝水平，使得機械制造形成了良好的循環(huán)，帶動了經(jīng)濟的發(fā)展。在當(dāng)今社會的高速發(fā)展下，給工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域提供了便利的發(fā)展條件，是機械制造行業(yè)發(fā)展的契機。由此同時也加強了市場的競爭，使得機械制造設(shè)計迎來了發(fā)展的壓力。這就需要企業(yè)在此過程中不斷提高自身的實力、增強競爭的優(yōu)勢，不斷加強對加工工藝的改革促進(jìn)其合理化，利用先進(jìn)的技術(shù)提高機械設(shè)計制造的水平，實現(xiàn)機械制造行業(yè)持續(xù)性的發(fā)展。

一、機械設(shè)計制造概述

機械工藝的具體含義是指生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)施工方案進(jìn)行機械設(shè)備生產(chǎn)加工。而完整的生產(chǎn)施工方案必不可少的因素有機械設(shè)備各零部件的尺寸、產(chǎn)品質(zhì)量以及安裝方式信息。當(dāng)前，在我國機械生產(chǎn)制造工藝上還存在著許多問題，具體內(nèi)容分析如下:①隨著科技的不斷變革，信息技術(shù)迅猛發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)制造領(lǐng)域，但受到機械設(shè)計人員業(yè)務(wù)水平的影響機械設(shè)計呈現(xiàn)出參差不齊的特點。②現(xiàn)階段，在進(jìn)行機械生產(chǎn)加工制造時會綜合考慮設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境將節(jié)能環(huán)保指標(biāo)納入機械設(shè)計綜合評定體系中。然而，部分工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)為了追求企業(yè)經(jīng)濟效益忽視了綜合評定體系參數(shù)檢測降低了生產(chǎn)效率。③現(xiàn)階段我國機械制造個性化生產(chǎn)模式在我國屬于剛起步階段，難以匹配世界一流定制標(biāo)準(zhǔn)。

二、合理化機械設(shè)計的重要性

在現(xiàn)代機械加工生產(chǎn)制造過程中融入現(xiàn)代機械工藝成為工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)前，機械設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，這就要求設(shè)備制造企業(yè)根據(jù)市場需求不斷提高機械制造水平。因此優(yōu)化機械設(shè)備的設(shè)計工作成為提升機械設(shè)備性能的核心環(huán)節(jié)，是提升機械設(shè)備工作效率以及使用壽命不可獲取的重要組成。

從上述研究調(diào)查不難看出，將機械生產(chǎn)工藝引入到制造領(lǐng)域能夠減少人工成本并提高生產(chǎn)安全性。然而，由于受到傳統(tǒng)機械工藝的制約，在機械生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了許多問題嚴(yán)重影響了機械設(shè)備性能的最大發(fā)揮，尤其是在實際生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)的難以合理化的平衡設(shè)備科學(xué)性、設(shè)備可靠性、設(shè)備高效性以及環(huán)保性的設(shè)計需求嚴(yán)重影響了機械工藝設(shè)計的合理性，為了保障機械生產(chǎn)工藝的不斷提高，必須對機械設(shè)計的合理性進(jìn)行研究探索。

三、機械制造加工工藝中需要遵循的工藝流程

（一）零件的裝夾

對于機械制造加工工藝，還需要做好的工作就是零件的裝夾，這個工藝主要是為了將整個工序標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行提升，零件被放入到機床、磨具等夾具中，用來進(jìn)行位置的調(diào)整同時開展加固處理。裝夾操作工藝是確保在進(jìn)行加工零件的過程中保持穩(wěn)定，有效避免零件出現(xiàn)變形。在整個零件加工工作過程中，裝夾起著非常關(guān)鍵的作用，它會直接影響到零件產(chǎn)品的整體質(zhì)量、整體水平，對企業(yè)經(jīng)濟效益有著最直接的影響。所以，對于裝夾過程要求科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，做好每一個環(huán)節(jié)的動態(tài)、實時把控。

（二）控制加工密度

對于機械制造工藝，控制好加工密度是有效保證加工制成品、半成品能夠符合生產(chǎn)要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為生產(chǎn)制造商，要對生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)督，確保生產(chǎn)加工制造出來的產(chǎn)品能夠達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)。在機械制造流程中，對于產(chǎn)品性能起到?jīng)Q定性影響的就是對于生產(chǎn)精度的要求。所以，要在整個加工過程中加強對于生產(chǎn)制造精確程度的整體把控。一般來講，在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中需要重點管控的主要有零件的規(guī)格、安裝位置及表面位置，采用的控制方法主要包括控制零件尺寸精度的切試法和調(diào)整法及控制零件外形精度的軌跡法和成型法。

（三）產(chǎn)品定位

機械加工的形式根據(jù)不同的材質(zhì)工件和產(chǎn)品的要求而有所差別。傳統(tǒng)的機械加工方法就是我們經(jīng)常聽到的車、鉗、洗、刨、磨這些。而隨著機械科技的發(fā)展，在機械加工方面，還出現(xiàn)了電鍍、線切割、鑄造、鍛造和粉末加工等生產(chǎn)工藝。在機械加工生產(chǎn)過程中，要根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝做好產(chǎn)品定位，確保產(chǎn)品定位精準(zhǔn)、產(chǎn)品質(zhì)量科學(xué)可控。

（四）加工精度

在機械制造加工中應(yīng)保障加工精度，其在機械制造中具有關(guān)鍵的作用。將會直接影響工件的質(zhì)量和功能。實現(xiàn)加工精度需要立足于尺寸、形狀、表面質(zhì)量以及位置4 個層面，采取相應(yīng)的措施保障各個層面的合理性，提高加工精度，以此促進(jìn)加工質(zhì)量的整體性提升。

四、基于機械工藝合理化的機械設(shè)計制造相關(guān)策略

（一）建立完善的設(shè)計方案

在傳統(tǒng)機械加工生產(chǎn)制造過程中引入科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)機械化設(shè)計，應(yīng)建立完善的設(shè)計方案，通過設(shè)計方案的有效性和合理性促進(jìn)機械設(shè)計制造的發(fā)展。在機械制造的過程中常會出現(xiàn)微觀不平度等問題，不能滿足于操作的實際規(guī)范，導(dǎo)致零件的表面質(zhì)量下降，并且會影響零件的正常運用，不能夠保障其安全性。所以建立完善的設(shè)計方案將具有必要性，通過完善的設(shè)計方案可以在一定程度上降低成品的風(fēng)險性、提高產(chǎn)品的質(zhì)量，為其提供安全性的保障。例如在機械制造設(shè)計過程中，選用工具應(yīng)注重其合理性、結(jié)合工件的特點選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ?，可以實現(xiàn)對零件，微觀不平度等問題進(jìn)行有效地控制，以此提高零件表面的質(zhì)量。

（二）提高加工的精度

在傳統(tǒng)機械加工生產(chǎn)制造過程中引入科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)機械化設(shè)計，需要提高加工的精度，保證工業(yè)建筑領(lǐng)域的健康發(fā)展。由于時代的發(fā)展與進(jìn)步，對機械設(shè)備的要求越來越高，需要不斷的提高加工的精度，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，以免在加工工藝使用的過程中造成的偏差降低其安全性，影響機械設(shè)備的應(yīng)用。提高加工的密度需要對機械進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計。這就要求企業(yè)立足于機械制造的現(xiàn)狀，探討其存在的問題和影響因素，并且積極的處理，采取針對性的措施進(jìn)行應(yīng)對以降低其差別性，對其進(jìn)行有效地防范，提高零件的精度。此外提高加工的精度需要加強對零件和加工設(shè)備的關(guān)注，注重加工工藝的合理化和先進(jìn)性，促進(jìn)其技術(shù)的提升，使其應(yīng)用于工作中，可以更好地保障工作的正常運行、提高工藝整體的質(zhì)量。在日常生產(chǎn)加工過程中，為了提高工件的加工精度，可以采用以下幾種方法：一是對工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；二是減少機床誤差；三是減少傳動鏈傳動誤差；四是減小刀具磨損；五是減小工藝系統(tǒng)的受力變形；六是減小工藝系統(tǒng)熱變形；七是減少殘余應(yīng)力。在機械加工生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)精度問題牽扯到很多元件的相互關(guān)系，為了提高加工精度、減少生產(chǎn)過程中因生產(chǎn)誤差造成的資源浪費等現(xiàn)象，機械生產(chǎn)企業(yè)要在生產(chǎn)過程中根據(jù)生產(chǎn)計劃選取合理的生產(chǎn)工藝，在確保加工精度的基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)效益，達(dá)到企業(yè)利益的最大化。

（三）對設(shè)計技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化

科技是第一發(fā)展力，而技術(shù)在機械制造行業(yè)中仍具有著不可磨滅的作用，科學(xué)技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域，具有重要的影響。當(dāng)前對設(shè)計技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化已成為行業(yè)發(fā)展的重要措施，對于提高產(chǎn)品競爭力有著重要意義。對設(shè)計技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，需要立足于當(dāng)前的社會現(xiàn)狀汲取社會先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)優(yōu)勢、響應(yīng)國家發(fā)展的主題，在綠色生產(chǎn)理念的基礎(chǔ)上做好基于機械工藝的合理化設(shè)計工作，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的協(xié)調(diào)發(fā)展;其次，優(yōu)化設(shè)計技術(shù)需要加強相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)，以人才的力量帶動技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高其環(huán)保特性，降低對環(huán)境的污染，促進(jìn)機械制造的可持續(xù)發(fā)展。

（四）采用環(huán)保生產(chǎn)措施

隨著社會的發(fā)展，生產(chǎn)力不斷進(jìn)步的同時對自然環(huán)境造成了一定污染，而機械制造是工業(yè)生產(chǎn)對于環(huán)境影響的主要因素，這就要求在進(jìn)行機械設(shè)計研究過程中充分考慮到對環(huán)境的保護(hù)措施，將環(huán)保生產(chǎn)措施納入綜合評定標(biāo)準(zhǔn)體系為保障生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。具體環(huán)保生產(chǎn)措施不僅體現(xiàn)在設(shè)備生產(chǎn)制造過程中，還體現(xiàn)在報廢機械設(shè)備的回收利用過程中。在機械工程合理化設(shè)計過程中，要充分考慮到廢棄設(shè)備的重復(fù)使用及合理處置，豎立良好的企業(yè)品牌價值，有效提升機械制造商的生產(chǎn)效率。

結(jié)束語

綜上所述，合理的機械設(shè)計既能提升機械制造工藝水平又能減少資源消耗、提高機械制造效率，因此合理化機械設(shè)備倍受青睞。并且，二者結(jié)合不僅可以實現(xiàn)機械制造工藝合理化，還可促使設(shè)計理念不斷更新完善，從真正意義上提高機械設(shè)計實施標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化機械制造加工精確度與質(zhì)量，延長機械產(chǎn)品使用壽命，為企業(yè)帶來良好綜合效益。