機(jī)械設(shè)計與加工中存在的問題探究

蘇自峰 劉鑫 謝宇超

摘 要：對我國機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計與加工來說，機(jī)械設(shè)計和加工水平會使得產(chǎn)品的應(yīng)用性能以及質(zhì)量產(chǎn)生影響。但受到機(jī)械加工等多方面的因素影響，機(jī)械企業(yè)的運(yùn)營和發(fā)展都會有阻礙。為進(jìn)一步提升機(jī)械加工的水平，就需要進(jìn)一步分析機(jī)械設(shè)計的類型，并且發(fā)現(xiàn)在設(shè)計中會產(chǎn)生的問題，針對性的提出優(yōu)化策略，這樣才可以滿足機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量需求。本文通過闡述機(jī)械設(shè)計與加工中存在的問題，并對其進(jìn)行分析總結(jié)，提出解決的措施，以供讀者參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；機(jī)械加工；加工精度；表面質(zhì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.063

在實際生產(chǎn)中，影響機(jī)械設(shè)計以及加工的因素較多，這些問題對于產(chǎn)品質(zhì)量的影響十分大。并且在看似沒有規(guī)律的復(fù)雜因素中可以找出普遍性的問題，這其中包含加工的精度、部件質(zhì)量以及標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和產(chǎn)品性價比等。怎樣有效克服降低這些問題對于加工企業(yè)的發(fā)展十分重要。本文通過闡述機(jī)械設(shè)計加工過程中存在的問題，進(jìn)行分析總結(jié)，并給出切實可行的解決方案。

1 機(jī)械設(shè)計與機(jī)械加工中存在的問題

1.1 機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)與材料問題

機(jī)械結(jié)構(gòu)及材料是在生產(chǎn)中影響加工的主要問題之一。采用同樣效能的結(jié)構(gòu)，如果設(shè)計思路不同，加工的難易程度就不相同，這也就預(yù)示著設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計的時候不但要考慮結(jié)構(gòu)效果，還需要從加工的難易程度入手，進(jìn)行精度上的平衡。而在材料方面對于機(jī)器或者部件來說可供選擇的材料將會有幾種，且不同材料的加工性是不同的，設(shè)計人員需要從材料切削性以及可用性入手，整體提升產(chǎn)品精度。

1.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化問題

機(jī)械的零部件是企業(yè)在制造和生產(chǎn)中需要注重的基礎(chǔ)方面，其包括零件的尺寸以及材質(zhì)性能、加工工藝。而我國機(jī)械領(lǐng)域?qū)τ谛滦蝿葜碌臋C(jī)械零部件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計產(chǎn)品有著更高的重視水平，并進(jìn)一步組織行業(yè)內(nèi)部的專家和學(xué)者進(jìn)行情況的改善，設(shè)計人員通過采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計周期的降低，提升零部件在使用過程中的可靠性。機(jī)械的零部件優(yōu)化也是進(jìn)一步解決生產(chǎn)工業(yè)化中這些問題的重要方式之一，并且在當(dāng)前時代中眾多的產(chǎn)品生產(chǎn)中得到較為廣泛的發(fā)展。

1.3 機(jī)械加工精度問題

當(dāng)前我國機(jī)械加工企業(yè)中普遍存在的一個問題就是機(jī)械加工的精度不夠高，并且機(jī)械加工和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)間存在一定的機(jī)械誤差，也會影響加工的精度。主要可以從幾何誤差、工件誤差以及受力系統(tǒng)誤差等方面引起。機(jī)械設(shè)計加工系統(tǒng)誤差包括機(jī)床、刀具和夾具之間的誤差，以及安裝使用過程中所造成的誤差。在加工過程中，系統(tǒng)會受到切削力以及熱量作用變形，讓工件和刀具之間發(fā)生相對位置的變化，從而影響整體的形狀和工件的尺寸。在機(jī)械設(shè)計的過程中盡量大程度的提升加工設(shè)計精度，讓設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可以更好的吻合需求，將精確度也控制在標(biāo)準(zhǔn)范疇之內(nèi)，不斷地提升產(chǎn)品質(zhì)量。

1.4 產(chǎn)品性價比問題

市場競爭過程中，產(chǎn)品價格以及質(zhì)量都是很重要的。并且在保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，產(chǎn)品性價比的提升才能夠提升市場競爭力度。而機(jī)械工件性價比主要的影響因素是包括三方面的，因為機(jī)械加工精度不高，加工過程自動化水平很低，零部件的整體質(zhì)量良莠不齊，其次加工設(shè)備的落后以及操作人員的不熟練都導(dǎo)致其質(zhì)量不一。最后因為機(jī)械部件標(biāo)準(zhǔn)化程度偏低，后期維修以及替換成本反而偏高。

2 改善措施

2.1 科學(xué)地選擇材料

機(jī)械設(shè)計與加工過程中所用到的材料主要分為兩方面，即零部件材料和刀具材料。謙和是與機(jī)械設(shè)計的使用性能密切相關(guān)的，并且在使用過程中應(yīng)當(dāng)運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕?jīng)驗進(jìn)行零部件使用，依據(jù)經(jīng)濟(jì)特性、美觀特性進(jìn)行最終材料選取的確定。例如在選取蝸桿的過程中，通常人們選取合金鋼和碳鋼材料的，這是因為這類材料有著較好的劍磨損和跑合性能，十分契合蝸輪蝸桿傳動效率和散熱性能的特點。

2.2 遵循科學(xué)地加工工藝

采取科學(xué)有效的方式設(shè)計工藝路線可以提升產(chǎn)品零部件的質(zhì)量，同時可以提升生產(chǎn)速度，間接的提升其價值。因此在設(shè)計產(chǎn)品加工路線的時候一方面要提升生產(chǎn)自動化水準(zhǔn)，降低人工操作，另一方面也要盡量降低零部件加工工序，一次性的加工處理，從而提升加工精度。除此之外，需要依據(jù)零部件使用性能進(jìn)行最終工序加工方法的改進(jìn)，轉(zhuǎn)變表層殘余應(yīng)力的性質(zhì)。

2.3 設(shè)計合理的切削用量

對于機(jī)械設(shè)計加工的實際進(jìn)程來說，程序員應(yīng)當(dāng)首先對各道工序切削量進(jìn)行明確的選取，在模具數(shù)據(jù)控制處理的時候也要對可能產(chǎn)生切削影響的因素進(jìn)行考慮，綜合設(shè)計以及確定用量。同時為了提升工件效率可以在滿足質(zhì)量的需求前提下，提升刀具的切削速度，讓切削的深度與工件加工余量相等。除此之外要盡可能進(jìn)行刀具以及工件擠壓的時間設(shè)置，最大程度降低塑性形變的產(chǎn)生，通過合理的設(shè)置進(jìn)行各個環(huán)節(jié)運(yùn)行的保障，提升運(yùn)行效率。

2.4 科學(xué)地選用潤滑劑

在機(jī)械設(shè)計與加工中，潤滑劑所起的作用是冷卻和潤滑。并且在切削和加工的進(jìn)程中，潤滑劑可以讓切削進(jìn)程有著較好的冷卻和潤滑。但另一方面需要選擇和控制好潤滑劑使用的量，帶來的負(fù)面影響也是很大的。一般來說在常見的機(jī)械加工工藝中會產(chǎn)生大量熱能，這些對于刀具使用壽命以及精度控制都十分不利。

3 總結(jié)

對我國機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計與加工來說，機(jī)械設(shè)計和加工水平會使得產(chǎn)品的應(yīng)用性能以及質(zhì)量產(chǎn)生影響。不同效能的結(jié)構(gòu)，或者設(shè)計思路不同，加工的難易程度就不相同，這也就預(yù)示著設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計的時候需要從結(jié)構(gòu)效果和加工難易程度入手，進(jìn)行整體精度上的平衡。

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