試析機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中出現(xiàn)的問題及措施

唐國(guó)山

摘 要：現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)加工已經(jīng)成為制造業(yè)生產(chǎn)過程中的一個(gè)主要工作步驟，并且隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)加工出來的產(chǎn)品，要求也在不斷的提高，這就需要重視當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)加工的創(chuàng)新與改革工作從而滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的需求。文章首先針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中所選擇的材料再到材料如何標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)用進(jìn)行深入的研究，其次分析了對(duì)機(jī)加工件表面層物理學(xué)所影響的幾個(gè)因素，最后簡(jiǎn)單的介紹了，如何在機(jī)械加工中正確的使用潤(rùn)滑劑，希望通過本文章可以優(yōu)化我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)加工工作，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;機(jī)械設(shè)計(jì);材料;標(biāo)準(zhǔn)化;殘余應(yīng)力;潤(rùn)滑劑;

前言

在我國(guó)市場(chǎng)當(dāng)中，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，企業(yè)想要在市場(chǎng)當(dāng)中占據(jù)一席之地，就要提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低產(chǎn)品生產(chǎn)的成本。而機(jī)械設(shè)計(jì)作為工作的重點(diǎn)，不但要提前準(zhǔn)備好生產(chǎn)技術(shù)，還要重視機(jī)械設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與成本的影響，雖然導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本增加的因素多種多樣，但是最重要的因素和設(shè)計(jì)、制造與材料有著密切的聯(lián)系。

一、如何進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇

由于生產(chǎn)材料會(huì)對(duì)機(jī)械零件的壽命、質(zhì)量、制造以及成本產(chǎn)生直接的影響，因此，在進(jìn)行機(jī)械零件的制造和設(shè)計(jì)工作過程中要科學(xué)合理的選擇所使用的材料。如果碰到材料選擇的問題，一般可以通過參考類似的零件進(jìn)行選材，這樣的做法雖然比較保守和傳統(tǒng)，但是可以給予零件兒一定的保障。如果遇到?jīng)]有相似的零件，但是對(duì)于產(chǎn)品的性能卻沒有過多的要求時(shí)大多數(shù)就是進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與計(jì)算工作，選擇一些比較萬能的材料進(jìn)行零件的加工。但是在實(shí)際工作當(dāng)中，大部分機(jī)械工程設(shè)計(jì)師卻把零件材料的選擇視為一種簡(jiǎn)單不重要的工作。

二、機(jī)械零件選材應(yīng)當(dāng)滿足的條件

（一）零件使用性能要求

在選材過程中要考慮到材料在使用過程中的需求和表現(xiàn)，這也就是文章所指的材料使用性能，對(duì)于材料的性能來講是選材過程中需要滿足的基本需求。對(duì)于不同零件兒來講所需要的使用性能都是不同的，有些零件會(huì)要求高強(qiáng)度，而有的零件卻需要耐磨性高。因此在進(jìn)行材料選擇過程中，首先就要判斷材料的使用性能需求，才能進(jìn)行下一步的選材工作。

（二）零件工藝性能要求

對(duì)于材料來講，它的工藝性能主要就是對(duì)材料本身是否可以匹配各種加工工藝需求的反應(yīng)。簡(jiǎn)單來說就是要求再選擇零件兒的材料時(shí)要保障可以制造出產(chǎn)品來并且還具備方便制造保障質(zhì)量的基本要求。

（三）零件兒的經(jīng)濟(jì)性能要求

機(jī)械設(shè)計(jì)所涉及到的零件材料在選擇過程中需要通過最少的經(jīng)濟(jì)消費(fèi)來擴(kuò)大材料的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外再選擇零件材料過程中在滿足零件使用性能的基礎(chǔ)下，盡量的降低零件材料的總成本。

三、影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工的幾項(xiàng)因素

（一）磨削燒傷的影響因素

對(duì)于一部分硬度較高的砂輪來講在其工作過程中常常會(huì)出現(xiàn)已經(jīng)鈍化的磨料顆粒一直附著在表面，不能及時(shí)的脫落，從而導(dǎo)致莎倫經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)切削阻塞的現(xiàn)象，因此，再選擇砂輪材料時(shí)一般選用一些軟砂輪材料，來避免這個(gè)問題出現(xiàn)。

當(dāng)增加磨削的深度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致有些工件的表面以及表面以下不同深度的材料溫度提高，從而導(dǎo)致出現(xiàn)燒傷的情況。當(dāng)增加零件兒的縱向進(jìn)給量時(shí)就會(huì)提高消磨區(qū)的溫度，但是由于熱源的出現(xiàn)時(shí)間減少，因此就可以減輕燒傷的情況。但是如果加快工件的速度就會(huì)智齒零件兒表面兒粗糙值的增加可以通過加快沙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來彌補(bǔ)此項(xiàng)的不足。

通過使用切削液可以帶走大部分消磨區(qū)的熱量，從而減少氣燒傷的情況出現(xiàn)。但是因?yàn)樯拜喸谛D(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氣流層，這就會(huì)導(dǎo)致切削液不能夠附著在砂輪表面上從而導(dǎo)致并沒有多少切削液可以真正的進(jìn)入到消磨區(qū)當(dāng)中，為此可以通過使用高壓大流量的冷卻方法來解決這個(gè)問題，這樣一來不但可以加強(qiáng)冷卻的效果，還能夠?qū)崟r(shí)的砂輪表面進(jìn)行沖洗，減少切屑堵塞沙輪的情況。

（二）冷作硬化的影響因素

當(dāng)增加切削的速度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致工件和刀具之間擠壓時(shí)間過短，不能達(dá)到塑性變形的效果。而提高切削的速度也會(huì)提高溫度，就可以達(dá)到冷硬的恢復(fù)。當(dāng)進(jìn)給量增加時(shí)也會(huì)增加一定的切削量，而塑性變形也會(huì)隨之增加，從而加強(qiáng)硬化。但是如果進(jìn)給量過小的情況就會(huì)導(dǎo)致刀具刃口圓角會(huì)過多的擠壓表面單位的長(zhǎng)度，這樣一來就會(huì)增加硬化的程度。

當(dāng)增加刀具刃口的圓弧半徑時(shí)就會(huì)對(duì)表層的擠壓效果增加，從而導(dǎo)致冷硬的情況出現(xiàn)。其次，如果增加刀具副后刀面的磨損就會(huì)增加已經(jīng)加工過表面的摩擦力從而出現(xiàn)冷，硬的增加。加大刀具的前腳就可以有效的減少塑性的變形，進(jìn)而減少的情況。

在進(jìn)行切削的整個(gè)過程中，會(huì)導(dǎo)致金屬材料的表層組織出現(xiàn)行壯和組織的變化，這也是導(dǎo)致金屬表層和機(jī)體材料在接觸的地方會(huì)產(chǎn)生制衡的彈性應(yīng)力從而出現(xiàn)表面的殘余應(yīng)力。

結(jié)束語

綜上所述，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，企業(yè)的發(fā)展也逐步的提速，因此想要滿足當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的需求就要對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行深入的研究。創(chuàng)新傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，增加機(jī)械產(chǎn)品的種類，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的先進(jìn)發(fā)展。因此這也需要我們?cè)谌蘸筮M(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)過程中要加強(qiáng)對(duì)零件材料的選擇工作，多進(jìn)行對(duì)比，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)材料選擇的標(biāo)準(zhǔn)化制定。最后要在加工過程中盡可能的減少影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工的因素，合理運(yùn)用各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)降低成本，促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升。

參考文獻(xiàn)

[1]劉武發(fā)，劉德平《. 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.北京化學(xué)工業(yè)出版社.2007.5

[2]楊世明，騰獻(xiàn)銀，趙鎮(zhèn)宏，段巍《. 機(jī)械設(shè)計(jì)》.電子工業(yè)出版社出版2007.3

[3]范榮鑫，左繼成.先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.2003年04期