機械設(shè)計加工中常見問題及解決對策

楊迪

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的顯著提升，越來越多新式機械設(shè)備和技術(shù)涌現(xiàn)，尤其是在一些大型生產(chǎn)活動中，機械設(shè)備是必不可少的組成部分，直接影響到生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量?；诖?，對機械設(shè)計加工提出了更高的要求，由于機械設(shè)備自身特性，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，具有十分突出的技術(shù)性和技巧性特點，這就要求在機械設(shè)計和加工中能夠嚴(yán)格遵循設(shè)計要求，有針對性對技術(shù)進行改良和優(yōu)化。由此，本文就機械設(shè)計加工中應(yīng)注意問題進行分析，提出合理的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)備；設(shè)計加工；問題；對策

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人均物質(zhì)生活水平顯著提高，相應(yīng)的對機械設(shè)計加工提出了更高的要求，以此來提升機械設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量，占據(jù)更大的市場競爭優(yōu)勢，為機械設(shè)備持續(xù)發(fā)展提供更堅實的保障，從而更好的滿足消費者對機械設(shè)備設(shè)計加工需求。

1 機械設(shè)計加工中常見的問題和原因分析

1.1 機械產(chǎn)品表面質(zhì)量很難保證

機械設(shè)備在加工設(shè)計中，表面質(zhì)量高低直接影響到機械設(shè)備的使用壽命和性能好壞，就當(dāng)前實際情況來看，影響機械產(chǎn)品零件表面質(zhì)量因素更多的是材料切削用量，切削用量包括切削速度、背吃刀量、進給量，通常稱為切削用量三要素。精加工時切削用量的選擇應(yīng)先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；再根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。由于加工機床的差異和零件材料的不同，具體的選擇也不同，尤其加工塑性材料時，由于積屑瘤的存在，對工件表面質(zhì)量影響很大。

1.2 加工精度不高

機械加工過程中，可能受到多種因素影響到機械設(shè)備加工精度，加工運動帶來的誤差和機床本身的幾何誤差，這些因素都可能對設(shè)備加工設(shè)計產(chǎn)生不同程度上的影響，而且這些誤差在加工過程中是很難杜絕的，所以應(yīng)該深入分析誤差問題出現(xiàn)原因，有針對性提出避免對策，提升產(chǎn)品加工精度，確保設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量。

1.3 產(chǎn)品性價比不高

由于機械設(shè)計和加工過程中伴隨著一系列的影響因素，致使機械產(chǎn)品生產(chǎn)成本過高，質(zhì)量存在隱患等，很難在激烈的市場競爭中占據(jù)足夠的優(yōu)勢，謀求長遠(yuǎn)發(fā)展。這種性價比不高的產(chǎn)品，同市場實際需求相悖，有待更進一步的完善和創(chuàng)新。

2 機械設(shè)計加工中問題的解決對策

為了能夠更好的解決機械設(shè)備設(shè)計和加工中存在的問題，應(yīng)該針對其中所存在的問題有針對性提出解決對策，將改善措施落實到實處，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 科學(xué)的選擇材料

在機械設(shè)計和加工中，材料的選擇是尤為重要的，應(yīng)該選擇更加科學(xué)合理的加工材料，這樣能夠有效降低生產(chǎn)成本，從而更有效的提升產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場對機械設(shè)備的實際需求[2]。材料選擇中，需要充分考慮到材料性能：（1）熱加工工藝性能。熱加工工藝性主要是指材料的鍛造性能、焊接性能以及熱處理性能。（2）切削加工性能。金屬切削加工性能所采用的刀具為60min時切削速度為V60，指標(biāo)越高，金屬切削性能也就越好。與此同時，所選擇的材料價格應(yīng)該在總成本中占30%～70%比重，盡可能的提升材料利用率，降低后續(xù)的維修費用。

對于機械零件材料選擇，應(yīng)該充分考慮到產(chǎn)品的使用周期成本，在保證產(chǎn)品自身功能前提下，盡可能的選擇價格經(jīng)濟實惠的材料，降低產(chǎn)品成本。更為關(guān)鍵的是，還應(yīng)該選擇成本低、性能更高的材料，延長使用壽命，降低維修費用，規(guī)避其中所存在的不利因素?；诖耍诮档蜋C械設(shè)計和加工材料成本的同時，還能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，占據(jù)更大的市場份額，促使設(shè)計和加工更加標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2 制定科學(xué)的加工工序

機械設(shè)計和加工中，加工工藝直接影響到機械零件的表面質(zhì)量，同時對于設(shè)備的性能還存在不同程度上的影響，合理的加工工藝有助于降低成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。這就需要加工者能夠盡可能的使用較少的時間去降低零件生產(chǎn)中的負(fù)面影響，促使零件能夠一次性加工處理。此外，由于零件表面殘余應(yīng)力將直接影響到零件的整體質(zhì)量和性能，所以針對不同零件表面加工方法可能帶來不同的質(zhì)量問題，需要選擇更加合理的加工工序。

2.3 使用合適的刀具

選擇合理的刀具對于產(chǎn)品表面質(zhì)量影響程度較大。在選擇刀具的過程中應(yīng)該選擇刀尖圓弧相對比較大的刀具，同時最好也要保持適當(dāng)?shù)男薰馊?，在選擇的時候還應(yīng)該充分的保證工件材料和刀具的材料具有良好的適應(yīng)性，這樣也就可以有效的避免刀具出現(xiàn)嚴(yán)重的損傷，這些方法和手段對降低表面的粗糙度都有著十分積極的作用。

2.4 選擇合理的切削參數(shù)

機械設(shè)計和加工中，切削是一個十分重要的過程，切削參數(shù)將直接影響到機械設(shè)備的表面質(zhì)量，合理的切削參數(shù)有助于規(guī)避不利因素的影響，從而有效降低切削力度和溫度。精加工時，背吃刀量應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定，采用逐漸降低的方法，逐步提高加工精度和表面質(zhì)量；進給量f應(yīng)根據(jù)工件的表面粗糙度要求選擇。Ra要求小的，取較小的f，但又不能過小，因為f過小，切削厚度過薄，Ra反而增大，且刀具磨損加劇；選擇切削速度時，應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域，斷續(xù)切削時，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度，同時還要考慮振動、細(xì)長件和薄壁工件、工藝系統(tǒng)剛性等，應(yīng)減小切削速度。

2.5 潤滑劑的使用

為了確保零件設(shè)計和加工能夠滿足實際需求，除了要綜合考量零件的尺寸精度和表面質(zhì)量外，還需要進一步確定加工潤滑劑的使用。潤滑劑在機械設(shè)計和加工中主要是起到延長刀具使用壽命，確保零件的尺寸精度，改善零件表面光潔度，將多余的切屑帶走，保證切削過程能夠順利進行。此外，應(yīng)該盡可能的提升機械加工效率，降低成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益?；诖?，應(yīng)該保證潤滑劑具備以下幾個方面的性能：（1）冷卻性能。在金屬切削加工中，所消耗的能量大多數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榍邢鳠崮?，在一定程度上家具刀具磨損，甚至出現(xiàn)局部燒傷現(xiàn)象出現(xiàn)，嚴(yán)重影響到工件表面加工質(zhì)量。使用潤滑劑能起到降低刀具表面熱量，減小摩擦的作用。（2）潤滑性能。刀具在切削過程中，將承受較大的切削力作用，金屬切削潤滑劑自身的潤滑作用，可以有效減小刀具摩擦，防止刀具和弓箭之間發(fā)生粘著，延長刀具使用壽命。

3 結(jié)論

綜上所述，在當(dāng)前市場經(jīng)濟快速發(fā)展中，為了能夠更好的滿足市場需求，推動機械加工制造企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，就需要充分考慮到材料、工藝和潤滑劑等因素的運用，盡可能降低成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]王杰，程明遠(yuǎn)，李士曉，等.淺談機械設(shè)計加工中應(yīng)注意的幾個問題[J].科技信息，2011，22（11）：9697.

[2]王清成，范高鋒，李趙勝，等.淺談機械設(shè)計加工中應(yīng)注意的幾個問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，13（11）：7576.