論機械設(shè)計加工中應(yīng)注意的問題

蔡曉娜

摘 要：隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，各種機械在不同行業(yè)的逐步推廣和應(yīng)用，給機械設(shè)計加工提出了更好要求，以有效提高機械制造質(zhì)量，從而確保各種機械的實際使用性能。目前，機械加工主要包括批量生產(chǎn)、單件生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)三個部分，而機械設(shè)計加工是非常重要的一個環(huán)節(jié)，必須對其存在的相關(guān)問題給予高度重視，才能真正滿足各行業(yè)發(fā)展對機械的使用需求。本文就機械設(shè)計加工中應(yīng)注意的問題進行全面分析，以促進機械設(shè)計加工水平快速提升。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；加工；問題

1 材料方面應(yīng)注意的問題

在進行機械零件的設(shè)計和制造的時候，根據(jù)相關(guān)要求選擇最合適的材料，對于保障零件的制造成本、質(zhì)量、使用壽命和性能等有著直接影響。因此，在對相同零件或類似零件的用材方案進行全面分析和仔細審查的情況下，可以選擇使用傳統(tǒng)方面的材料，但如果沒有用材方案可以參考，則需要對材料的性能、相關(guān)數(shù)據(jù)等進行充分考察，才能確保材料能夠滿足機械零件設(shè)計和制造的相關(guān)要求。在實踐過程中，機械設(shè)計加工在材料方面應(yīng)注意的問題主要有如下幾個方面：首先，使用性能方面。根據(jù)各種機械零件的使用情況來看，其使用性能主要包括耐磨性、高強度性、美觀性等，因此，需要根據(jù)機械零件的實際用途來確定使用性能。其次，工藝性能方面。一般情況下，工藝性能是指切削加工性能和熱加工工藝性能兩個方面，前者通常是指一個小時時間上的切削速度，在相關(guān)規(guī)定中用V60來表示，如果V60很高，則表明該材料的切削性能較好，而后者通常是指鍛造性能、鑄造性能、熱處理性能和焊接性能等幾個方面。最后，經(jīng)濟性能方面。在實際進行材料的選擇時，必須以最小耗量來獲取最大經(jīng)濟效益為原則，才能在滿足材料使用性能、工藝性能等的基礎(chǔ)上，確保材料選用總成本較低。一般需要對材料價格、利用率、維修費、加工費等給予高度重視，盡量選用最環(huán)保、性價比最高的材料和加工工藝等，才能真正減少材料浪費情況。由此可見，在保證機械零件使用性能和功能等的前提下，要盡量選擇價格比較優(yōu)惠的材料，如果在對使用壽命、自重、維修費等進行綜合考慮后發(fā)現(xiàn)，成本較高但性能較優(yōu)的材料更合理，則要選用該材料，以達到環(huán)保和節(jié)能的真正目的。

2 設(shè)計方面應(yīng)注意的問題

在各種機器正常運行的情況下，機械零件是非常重要的組成部分，因此，在進行機械設(shè)計加工時，需要注重機械設(shè)計的標準化，對零件的結(jié)構(gòu)要素、尺寸、檢驗方法、材料性能、設(shè)計方法等給予高度重視，才能制定出符合相關(guān)標準的機械零件。根據(jù)當前機械零件設(shè)計標準化的整體情況來看，通過最合適的方法在專門進行機械零件制造的工廠中進行生產(chǎn)，可以有效提高機械零件的質(zhì)量，從而在大量、集中和規(guī)?；圃斓幕A(chǔ)上，大大降低生產(chǎn)成本，對于提高機械零件的性能和可靠性等有著重要影響。與此同時，通過采用標準的機械零件結(jié)構(gòu)、部件等，可以使設(shè)計工作得到優(yōu)化，并縮短設(shè)計周期、節(jié)省設(shè)計時間，最終達到提高機械零件設(shè)計水平和質(zhì)量的目的。由此可見，在我國市場經(jīng)濟不斷發(fā)展的情況下，生產(chǎn)廠家必須對市場需求進行合理分析，注重產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新，提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，嚴格按照相關(guān)標準進行產(chǎn)品的設(shè)計，才能在降低物資消耗量的基礎(chǔ)上，促進社會各行業(yè)進一步發(fā)展。

3 機械加工件方面應(yīng)注意的問題

在進行機械加工的時候，各種工件都會受到切削熱和切削力的共同作用，從而使工件表面層的物理力學性能發(fā)生一定變化，最終給基體材料的性能帶來極大影響。一般情況下，機械零件加工時所消耗的熱量很多都會轉(zhuǎn)化成熱能，致使零件的表面溫度不斷增高，如果超過金相組織能夠承受的最高溫度臨界點，則會引起表面層金相組織的變化。通常切削加工產(chǎn)生的熱量比磨削加工的小很多，如果切削區(qū)的溫度太高，則會導(dǎo)致零件表面層金屬發(fā)生極大變化，是當前機械設(shè)計加工中應(yīng)高度重視的問題。在對硬度較高的砂輪進行磨削時，鈍化磨料顆粒不容易脫落，因此，砂輪會時常出現(xiàn)切削堵塞情況，應(yīng)該盡量選擇軟砂輪，才能有效避免上述情況發(fā)生。與此同時，在實際進行磨削時還會出現(xiàn)工件表面被燒傷的情況，需要同時提高砂輪速度和工件速度，才能確保工件不出現(xiàn)這種情況。另外，還可以采用高壓大流量的方式來冷卻工件，對于減少燒傷和避免砂輪堵塞有著極大作用。

在實際進行機械加工件的加工時，其表面層金屬經(jīng)常會出現(xiàn)塑性變形，致使晶體間出現(xiàn)剪切滑移，最終導(dǎo)致晶格扭曲。同時，晶粒還會出現(xiàn)破碎、拉長、纖維化等問題，導(dǎo)致材料被強化，最終使工件的硬度和強度被提高。通常情況下，機械加工件如果出現(xiàn)這種現(xiàn)象，則會被稱作是冷作硬化，需要對表面層的硬度、硬化程度和硬化層深度等給予高度重視，才能避免機械加工硬化程度過大，從而保障機械零件的使用性能。在實踐加工中，冷作硬化方面需要的注意的問題主要有如下幾個方面：首先，切削用量方面。如果切削的速度比較快，刀具和工件接觸的擠壓時間就比較短，給工件帶來的塑性變形影響就比較小，并且，速度較快的話產(chǎn)生的溫度也比較高，可以實現(xiàn)冷硬的快速恢復(fù)，從而降低冷硬的強度。因此，需要嚴格控制切削用量，避免冷硬強度過大，才能更好的滿足工件加工的相關(guān)需求。其次，刀具方面。俄國刀具刃口的圓弧半徑比較大，給表層造成的擠壓作用就會越大，從而加強工具的冷硬程度。因此，合理控制刀具的前角，盡量使其加大，則可以減少工件的塑形變形，最終降低冷硬程度。最后，工件材料方面。一般情況下，工具材料的硬度如果較大，塑性變形不會太大，切削后冷作硬化的現(xiàn)象不會很嚴重。另外，還需要對表面層的殘余應(yīng)力給予高度重視，特別是熱態(tài)塑性變形、冷態(tài)塑性變形和金相組織變化等引起的殘余應(yīng)力，以確保機械工具加工的合理性、精確度。

4 潤滑劑方面應(yīng)注意的問題

在進行機械零件的加工時，需要根據(jù)實際使用要求進行研磨、切削、軋制等，以確保機械零件的尺寸、幾何形狀等符合相關(guān)需求。在這個過程中，需要使用潤滑劑來輔助加工，其產(chǎn)生的作用主要體現(xiàn)在如下幾個方面：第一是，使刀具的使用壽命得到有效延長；第二是，促進工件加工尺寸精度不斷提高；第三是，確保工件表面的光潔度能夠得到有效改善；四是，及時排除金屬屑，從而促進切削順利完成；五是，在消除切屑的情況下，可以使刀具、工件等得到迅速、均勻的冷卻；六是，避免工件、機床等出現(xiàn)銹蝕和腐蝕情況；七是，是切屑加工效率得到有效提高，并確保成本有效減低。

因此，在實踐過程中，金屬切屑潤滑劑需要注意的問題有如下幾個方面：首先，冷卻性能方面。在進行金屬切削時，被消耗掉的能量有百分之九十以上都轉(zhuǎn)化成了切削熱，不僅會給刀具帶來損傷，還會使工件出現(xiàn)局部燒傷問題，從而影響工具的加工質(zhì)量和精度等，需要給予高度重視，才能避免工件受到過大損傷。其次，潤滑性能方面。由于刀具在切削工件的過程中會承受很大的切削力，因此，采用性能較好的潤滑劑，可以有效降低材料、砂輪和工件表面之間的摩擦，最終提高工件加工的質(zhì)量、美觀度等。最后，清潔性能和防銹性能方面。在進行切削操作時，會產(chǎn)生很多粉末、磨屑等，并且，水基型金屬會產(chǎn)生很多的水，從而引起銹蝕問題出現(xiàn)。所以，選用清潔性能、防銹性能較好的潤滑劑，可以避免、銹蝕、堵塞等情況出現(xiàn)，從而提高機械工件的加工質(zhì)量，對于提高機械的使用性能有著極大作用。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國市場經(jīng)濟快速發(fā)展的情況下，對機械設(shè)計加工給予高度重視，并嚴禁出現(xiàn)上述幾個方面的相關(guān)問題，才能真正提高機械工件的整體質(zhì)量，從而在滿足各行業(yè)發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，降低機械設(shè)計加工的總成本，對于促進企業(yè)整體效益不斷增長有著重要影響。

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