探討機械設(shè)計加工中應(yīng)注意的問題

孫 慧，周麗萍

（湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，湖南 衡陽 421002）

探討機械設(shè)計加工中應(yīng)注意的問題

孫 慧，周麗萍

（湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，湖南 衡陽 421002）

作為機械制造的一項關(guān)鍵環(huán)節(jié)，機械設(shè)計加工的質(zhì)量與機械產(chǎn)品的精密度及質(zhì)量有著非常緊密的聯(lián)系。為確保制造出的機械產(chǎn)品與相關(guān)技術(shù)要求相符，進一步促進我國制造行業(yè)競爭能力的提升及快速發(fā)展，機械設(shè)計加工人員在實際工作中，就應(yīng)當對機械產(chǎn)品的表面質(zhì)量、加工精度不高等問題予以充分關(guān)注，并采取相應(yīng)的解決措施。

機械設(shè)計加工；問題；解決措施

1 機械設(shè)計加工中存在的問題及其原因

（1）無法充分確保產(chǎn)品的表面質(zhì)量。機械產(chǎn)品的使用期限及性能與其表面質(zhì)量有著非常緊密的聯(lián)系。分析當前情況可知，制作材料的切削用量及其自身性質(zhì)，為機械產(chǎn)品表面質(zhì)量主要制約因素。具體分析，機械零件采用韌性越高的材料，那么金屬材料就會具備更好的塑性，零件表面也更加粗糙。當選用了塑性材料時，在使用刀具加工過程中，就不可避免會出現(xiàn)塑性變形的情況，再加上零件分離以及刀具切削時，會形成撕裂的效果，最終導致零件表面越發(fā)粗糙。同理，當采用脆性材料來制造零件時，在切削材料過程中，就會以碎粒狀的形式呈現(xiàn)出來，同樣也會加大零件表面的粗糙度?？傮w而言，材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化以及機械零件表面冷作硬化，為影響機械零件物理性能的兩大因素。除此之外，在對零件進行加工時，還會出現(xiàn)一定的殘余應(yīng)力，同樣會對機械設(shè)計加工產(chǎn)品的表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

（2）不具備高水平的加工精度。通過深入分析機械加工的全過程，發(fā)現(xiàn)對產(chǎn)品加工精度產(chǎn)生影響的因素通常包括下列幾種：采取的加工運動相近或采用的刀具近似而導致誤差的發(fā)生；機床磨損或存在幾何誤差，影響到了機械產(chǎn)品的加工精度；在制造刀具及夾具時出現(xiàn)了誤差，或是刀具及夾具存在磨損引起誤差；在溫度過高的情況下，工藝系統(tǒng)發(fā)生變形從而導致誤差的發(fā)生。需要注意的是，工作人員是無法消除機械產(chǎn)品加工過程中出現(xiàn)的誤差，科學的做法便是對誤差出現(xiàn)的原因展開深入探究，并注意避免誤差的再次出現(xiàn)，只有這樣，才能提高產(chǎn)品的加工精度，確保產(chǎn)品具備良好的質(zhì)量。

（3）機械產(chǎn)品的性價比較低。在實際開展機械設(shè)計加工時，由于工作人員沒有對其中存在的不利因素展開綜合考慮，使產(chǎn)品的投入成本過高，而性價比較低。這樣一來，就大大降低了機械產(chǎn)品的市場競爭力，導致其無法在市場中占據(jù)有利地位。

2 機械設(shè)計加工中常見問題的解決措施

（1）對產(chǎn)品的加工材料進行科學選擇。選擇產(chǎn)品的加工材料為機械設(shè)計加工非常重要的一個步驟。當工作人員對材料進行科學選擇時，可將機械產(chǎn)品的生產(chǎn)成本進行有效降低，同時還能極大程度上促進產(chǎn)品質(zhì)量的提升，使之充分符合材料對各方面性能的要求。需要注意的是，在選擇加工材料時，需全面考慮到材料各項性能及工藝，并與生產(chǎn)工藝及加工方式相結(jié)合，仔細對比各種材料，并從中選擇出性價比最高的一種。通過科學、合理選擇產(chǎn)品的加工材料，不但滿足機械產(chǎn)品標準化生產(chǎn)模式的要求，而且大大減少了生產(chǎn)成本的投入，充分促進產(chǎn)品質(zhì)量的提高，使其在競爭激烈的市場中占據(jù)了有利優(yōu)勢。

（2）確保零件加工工序的科學化及規(guī)范化。通過采取科學、規(guī)范的設(shè)計及加工工序，不但能夠有效保證零件的表面質(zhì)量，促進其各項性能的提升，還能減少零件加工成本的投入。而為達到這一目的，機械設(shè)計加工人員就需要對加工時間進行嚴格控制，以免因加工時長過長而影響到零件的質(zhì)量；與此同時，還需確保一次性加工成功。此外，由于機械零件的作用會受到自身表面殘余應(yīng)力的直接影響，零件表面質(zhì)量受到的影響會隨著最終加工工序及方法的不同而不同，因此，在設(shè)計加工時，工作人員就需要確保零件加工工序的科學化及規(guī)范

化。

（3）盡可能選用合適的零件切削參數(shù)及刀具。經(jīng)實踐得知，切削為機械設(shè)計加工一系列過程中非常重要的一項因素。具體來說，機械產(chǎn)品的表面質(zhì)量會受到切削速度以及深度的直接影響，因此，在切削零件時，加工人員就需要對材料與機器的特征進行深入分析，并以此為依據(jù)，以合適的速度來開展切削操作，并注意切削深度的合理性。當切削深度合適時，可將加工時產(chǎn)生的積屑瘤數(shù)量大大減少，而通過對切削液進行科學應(yīng)用，還能將切削的力度及溫度進行有效降低。此外，產(chǎn)品的表面質(zhì)量在很大程度上也會受到使用的刀具的影響?？紤]到隨著材料材質(zhì)的不同，對產(chǎn)品表面的粗糙度及硬度的要求也會不同，此時就需要選用與要求相符的刀具。

（4）對潤滑展開科學、正確的應(yīng)用。①熟練掌握潤滑劑的性能及作用。在將金屬材料設(shè)計并加工成所需產(chǎn)品時，需借助潤滑劑來有效冷卻加工零件。其中，潤滑劑使用的范圍包括零件的切削、軋制以及沖壓等多個過程，這種做法不但能有效促進零件表面光潔度以及精密度的提高，將多余的熱量驅(qū)散，將金屬碎屑及時清除干凈，而且還能極大程度上延長刀具等設(shè)備的使用年限，在減少機械產(chǎn)品成本的投入，促進其加工及生產(chǎn)效率提高等方面，均發(fā)揮出了舉足輕重的作用。但需注意的是，應(yīng)當選用潤滑、冷卻、可清洗、防腐蝕及防銹能力強的潤滑劑。其中，潤滑劑實現(xiàn)冷卻功能的方式是通過將刀具與零件之間的摩擦降低，并借助水質(zhì)的切削液來散發(fā)熱量；同時，潤滑劑的應(yīng)用還可徹底清理加工過程中的廢棄物，如切屑及金屬粉等，從而確保機械產(chǎn)品的質(zhì)量及精度，這對延長刀具以及砂輪等設(shè)備的使用壽命是非常有利的。②對潤滑劑展開正確選擇。機械設(shè)計加工人員在選擇潤滑劑時，必須對實際情況進行認真分析，并與零件生產(chǎn)及加工操作、工序相結(jié)合，最終從純油性的潤滑劑以及水溶性的潤滑劑中選擇更為合適的一種。在選擇潤滑劑的過程中，可以參考機床制造廠家的建議，也可與自身工作經(jīng)驗相結(jié)合，例如，在采取硬質(zhì)合金刀具，且以較高的速度來開展切削操作時，就需選用水溶性的潤滑劑；而選用高速鋼刀具以較低的速度來開展切削操作時，就需選用純油性潤滑劑；當切削液無法有效達到切削的地方時，同樣最好采用純油性金屬切削液，其他可視情況采用水溶性潤滑劑。當潤滑劑的類型確定之后，加工人員還需將零件受到精密度的要求及金屬材料的類型等內(nèi)容納入考慮的范疇，并對潤滑劑的品牌進行進一步選擇。通過對潤滑劑進行正確選擇，確保其性能與加工零件相匹配，可充分促進機械產(chǎn)品精密度以及刀具、機床等設(shè)備使用期限的提高，具有非常重要的意義。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著市場競爭的日益激烈，各大企業(yè)紛紛將自身的核心競爭力放在產(chǎn)品的質(zhì)量上。在機械制造行業(yè)中，產(chǎn)品的質(zhì)量受到機械設(shè)計加工過程中各種問題的影響。針對這一情況，企業(yè)就需要從自身情況出發(fā)，全面、系統(tǒng)地分析加工設(shè)計過程中存在的問題，通過對產(chǎn)品的加工材料進行科學選擇、保證零件加工工序的科學化、盡可能選用合適的零件切削參數(shù)，以及正確使用潤滑劑等，從而有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量及精密度，進一步推進企業(yè)的發(fā)展。

［1］尋耿.芻議計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用［J］.電子世界，2016，（17）.

［2］劉銳.關(guān)于機械設(shè)計的材料選擇與應(yīng)用分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（4）.

圖4 系統(tǒng)主流程圖

4 結(jié)語

所設(shè)計的新型智能轎車前風窗雨刷器結(jié)構(gòu)簡單易于應(yīng)用，通過雨水傳感器將紅外光強度的變化經(jīng)由STC90C516RD +單片機傳到直流電動機，從而帶動雨刷進行工作，該智能雨刷性價比較高，可控性能優(yōu)越，簡單適用，不用駕駛員手動控制，提高了雨天行車的安全性能。

參考文獻

［1］王麗，趙巖.基于ARM架構(gòu)的汽車雨刷系統(tǒng)的設(shè)計［J］.機電一體化，2010，16（1）：69-70.

［2］趙巖.汽車智能雨刷系統(tǒng)的設(shè)計［J］.電子科技，2007，（2）：70-72.

［3］成立存，郭利進，呂亞峰.基于LIN總線的汽車雨刮控制系統(tǒng)的設(shè)計［J］電子科技，2014，27（6）：130-133.

Exp loration of M atters Needing Attention in M echanical Design and Processing

SUN Hui，ZHOU Li-ping
（Hunan Finance Industrial Vocational and Technical College，Hengyang，Hunan 421002，China）

As a key part inmachinerymanufacturing，quality ofmechanical design and processing has a close relationship with the precision and quality ofmechanical products.In order to ensure themechanical products in conformity with the relevant technical requirements，further promotion and rapid development ofmanufacturing industry，mechanical design and processing personnelshould attach great importance to surface quality ofmechanicalproducts andmachining accuracy in the practicalwork and take correspondingmeasures.

mechanicaldesign processing；problem；measures

TH16

A

2095-980X（2016）11-0071-02

2016-10-07

孫慧（1970-），女，湖南益陽人，大學本科，高級講師，主要研究方向：職業(yè)教育和機械（數(shù)控技術(shù)）。