機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)研究

（吉林省地質(zhì)裝備技術(shù)研究所，吉林 長(zhǎng)春 130012）

新時(shí)期，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，在有效的發(fā)展過(guò)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)水平不斷提高，進(jìn)一步為機(jī)械制造加工工藝與質(zhì)量提高提供了有效保證。作為相關(guān)工作人員，有效的研究機(jī)械設(shè)計(jì)方法是必要的，其利于全面提高機(jī)械制造水平。

1 機(jī)械制造加工工藝的流程

1.1 生產(chǎn)環(huán)節(jié)

機(jī)械制造指通過(guò)人工制造手段對(duì)機(jī)械原料及半成品實(shí)施的加工工序，從而完成成品的制作。實(shí)施機(jī)械制造前，應(yīng)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，如原料的購(gòu)買、運(yùn)輸及零件運(yùn)用等。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員還需對(duì)零件的具體尺寸、形狀等參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，同時(shí)需嚴(yán)格按照機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)和工序開展實(shí)施加工流程，同時(shí)應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)零件尺寸進(jìn)行調(diào)整，使之最大限度滿足質(zhì)量要求，制作出的成品符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 零件的處理

在實(shí)施機(jī)械組裝前，應(yīng)對(duì)零件實(shí)施必要的加工工序?？蓪⒘慵胖迷趭A具或者基床內(nèi)，固定位置后進(jìn)行精確調(diào)整，保證零件的持續(xù)穩(wěn)定性。對(duì)零件的處理效果會(huì)直接對(duì)機(jī)械制造效果產(chǎn)生影響，因此需確實(shí)保證零件位置精準(zhǔn)，嚴(yán)禁出現(xiàn)誤差，從而最大限度保證機(jī)械制造質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 機(jī)械定位

零件的質(zhì)量水平會(huì)直接影響到整個(gè)機(jī)械制造的水準(zhǔn)，因此技術(shù)人員需從零件質(zhì)量入手進(jìn)行嚴(yán)格地把控，實(shí)施機(jī)械定位，以此提升零件加工的精準(zhǔn)度。此方面操作包括三方面內(nèi)容：一是結(jié)合零件的實(shí)際情況定位基準(zhǔn)。二是準(zhǔn)確定位工具和工件的具體位置，使點(diǎn)、線及面在同一平面內(nèi)。三是應(yīng)保證基準(zhǔn)點(diǎn)及線的準(zhǔn)確性，從而提升加工過(guò)程的準(zhǔn)確度，為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的機(jī)械制造效果提供前提[1]。

1.4 加工精度

加工精度是達(dá)到理想地制造效果的重要衡量指標(biāo)，也是加工過(guò)程中必須達(dá)到的關(guān)鍵性條件，可直接關(guān)系到加工產(chǎn)品的質(zhì)量與應(yīng)用性能。精度主要體現(xiàn)在四個(gè)方面，即工件的尺寸、形狀、位置及表面質(zhì)量。技術(shù)人員應(yīng)采用不同的措施保證加工達(dá)到精度要求，通常使用的方法是調(diào)整法等。具體實(shí)施制造時(shí)，應(yīng)結(jié)合不同的情況進(jìn)行加工方法的選擇，從而準(zhǔn)確保證加工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求。

2 機(jī)械加工工藝合理化的方案

機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的難度和精確度要求均較高，因此在具體實(shí)施時(shí)，需重點(diǎn)注意兩方面內(nèi)容：一是由于傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)水平還未達(dá)到理想程度，因此在實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)便需基于原有的工藝進(jìn)行創(chuàng)新。二是機(jī)械設(shè)計(jì)理念應(yīng)充分迎合市場(chǎng)需求，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品也應(yīng)在市場(chǎng)中具有較高的適用性特征。設(shè)計(jì)過(guò)程中所需使用的理論內(nèi)容較多，因此對(duì)該方面的把握難度也較高。當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)較好地借鑒了行業(yè)先進(jìn)的技術(shù)，其不僅應(yīng)用于冶金和化工等重工業(yè)中，在輕工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用率也日益提升?？梢?jiàn)，高端技術(shù)的大面積應(yīng)用無(wú)疑是行業(yè)發(fā)展的必然方向，其能夠大幅降低勞動(dòng)力的投入，能夠在既定的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作量，全面滿足工藝設(shè)計(jì)要求。

機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)于加工來(lái)說(shuō)具有直接的影響，若想合理應(yīng)用機(jī)械加工技術(shù)，便需首先從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)切入，盡量提升設(shè)計(jì)的合理化程度，科學(xué)設(shè)置設(shè)計(jì)流程，從而有效發(fā)揮設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)后續(xù)加工的指導(dǎo)作用[2]。

2.1 采用科學(xué)的方法系統(tǒng)的進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)加工環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)均具有核心意義。設(shè)計(jì)效果會(huì)直接影響到機(jī)械未來(lái)的使用效能，因此在實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之前，需深入分析機(jī)械需達(dá)到的功能標(biāo)準(zhǔn)和用戶的具體需求，從而保證機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容能夠有效滿足未來(lái)的應(yīng)用需求。實(shí)施加工時(shí)，應(yīng)科學(xué)安排加工工序和流程，做到有效銜接，提升機(jī)床的使用效率，準(zhǔn)確控制好工件在機(jī)床的位置，并精確到每個(gè)工件的細(xì)微位置，保證各工件在完成加工后均能達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 在充分滿足工藝需要的情況下進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)

實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，充分理解和掌握機(jī)械的工藝特征，并需深入到加工車間，對(duì)具體的加工流程進(jìn)行必要的熟悉和掌握，同時(shí)還可與一線操作人員進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，全面掌握一手信息，以此作為實(shí)施設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。在實(shí)施設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員也需時(shí)刻與一線操作人員保持密切的溝通，確保設(shè)計(jì)理念和要求能夠準(zhǔn)確反映到加工環(huán)節(jié)中，此外還需依據(jù)加工的實(shí)際情況調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，從而保證設(shè)計(jì)成果具有高度的適用性與科學(xué)性，最大限度滿足加工流程的要求。

2.3 機(jī)械設(shè)備的安裝和調(diào)整

在完成機(jī)械加工工序后，便需及時(shí)進(jìn)行安裝和試用，從而掌握設(shè)備的具體使用效果。如果在安裝與調(diào)試環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)了具體問(wèn)題，需在第一時(shí)間采取有效的措施加以調(diào)整，從而保證設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮出理想的性能和效果。在安裝與調(diào)試環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員也需參與其中，這樣能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在的不足，積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而應(yīng)用到后續(xù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中。檢測(cè)人員應(yīng)對(duì)設(shè)備的使用效果進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)意見(jiàn)可有助于不斷優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)理念，采用更實(shí)用的工藝技術(shù)完成設(shè)備的加工等工序，從而保證機(jī)械成品最大限度滿足用戶的需求。

3 提高機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)水平的對(duì)策

3.1 符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)前，首先需明確設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，以此保證設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不發(fā)生偏差。機(jī)械制造過(guò)程需要較高水平的技術(shù)和較為復(fù)雜的工序參與其中，因此技術(shù)人員在實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體的生產(chǎn)環(huán)境，采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方式保證設(shè)計(jì)成果符合標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)人員應(yīng)高度重視制作流程的設(shè)計(jì)。對(duì)工藝的改進(jìn)需從細(xì)節(jié)入手，結(jié)合具體情況實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)保證設(shè)計(jì)與加工等環(huán)節(jié)的精密性，將可能產(chǎn)生的誤差降到最低。此外在實(shí)施機(jī)械工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還需保留適當(dāng)?shù)膬?yōu)化空間，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的不當(dāng)之處，應(yīng)可以隨時(shí)改進(jìn)，使設(shè)計(jì)內(nèi)容最終符合標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目要求。如果未按照標(biāo)準(zhǔn)隨意調(diào)整，便會(huì)造成設(shè)計(jì)方案極度偏離正常軌道，造成不必要的資源和經(jīng)濟(jì)成本的浪費(fèi)，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施也會(huì)造成極大的負(fù)面影響[3]。

3.2 提高加工表面質(zhì)量

若想提升加工的合理化程度，便需對(duì)加工的表面質(zhì)量進(jìn)行更為深入地研究。尤其想提升產(chǎn)品外表的平滑性，更需在表面加工方面加大力度。在實(shí)施機(jī)械產(chǎn)品加工時(shí)，產(chǎn)品表面所能達(dá)到的技術(shù)水平會(huì)直接關(guān)系到整體產(chǎn)品的合格率，因此技術(shù)人員應(yīng)格外重視保持產(chǎn)品表面的質(zhì)量水平。首先，應(yīng)對(duì)切削環(huán)節(jié)給予足夠的重視，結(jié)合具體情況和條件選擇適合的切削液種類，同時(shí)需以勻速開展切削，最終實(shí)現(xiàn)良好的切削效果。其次要結(jié)合具體的設(shè)計(jì)原則選擇適合的刀具種類，提升設(shè)計(jì)的合理化程度。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分研究零件的特征，根據(jù)不同的特征情況選擇刀具種類，從而縮小圓弧半徑和角度之間的誤差，通常修光刃等刀具在此環(huán)節(jié)的應(yīng)用率較高。最后在機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)格外重視產(chǎn)品發(fā)生形變。如果零件出現(xiàn)形變，便會(huì)直接降低機(jī)械表面的質(zhì)量，因此技術(shù)人員應(yīng)加大對(duì)形變現(xiàn)象的控制力度，從而保障加工質(zhì)量達(dá)到理想水平。

3.3 應(yīng)用新技術(shù)、創(chuàng)新加工

科技發(fā)展也帶動(dòng)了機(jī)械制造技術(shù)水平的提升，該行業(yè)只有不斷應(yīng)用新的理念和先進(jìn)的設(shè)備，才能滿足當(dāng)前的行業(yè)及市場(chǎng)要求。隨著行業(yè)的發(fā)展，其加工和制造過(guò)程與環(huán)境污染也產(chǎn)生了更為緊密地聯(lián)系。在國(guó)家的戰(zhàn)略指引下，技術(shù)人員應(yīng)在環(huán)保方面加大重視，側(cè)重提升應(yīng)用設(shè)備和技術(shù)的環(huán)保性能，從而最大限度降低污染，提升加工的品質(zhì)。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)便可加入環(huán)保理念，并融入更多具有環(huán)保功能的技術(shù)，加大對(duì)行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)和引用，以生態(tài)化生產(chǎn)理念指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展升級(jí)。此外還需提升資源的使用率，強(qiáng)調(diào)精益化的生產(chǎn)，盡量?jī)?yōu)化人員結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程，使生產(chǎn)系統(tǒng)隨時(shí)滿足用戶需要，加大對(duì)加工過(guò)程中產(chǎn)生的冗余原料的利用率，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高產(chǎn)出及低成本生產(chǎn)，進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計(jì)水平。

3.4 重視綠色化機(jī)械化設(shè)計(jì)

實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以綠色理念為指導(dǎo)，并形成一定的發(fā)展趨勢(shì)。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)充分凸顯對(duì)生態(tài)的維護(hù)理念，在降低污染的同時(shí)提升機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果。此外還需同步完成制造工藝的革新，有效提高加工效率，提升工藝水平，以工藝的革新和進(jìn)步帶動(dòng)環(huán)保的順利實(shí)施。同時(shí)還可加強(qiáng)對(duì)綠色產(chǎn)品的研制和開發(fā)，削弱以往設(shè)計(jì)與環(huán)境之間的非平衡關(guān)系。若想真正落實(shí)綠色設(shè)計(jì)理念，便需在設(shè)計(jì)中將其形成一定的體系，在原料選擇方面傾向于使用環(huán)保性能較高的原料種類，從根本上減少對(duì)環(huán)境的污染，提升原料的使用效率。在工藝方面，技術(shù)人員還需加大研究力度，積極運(yùn)用高水平的工藝手段提升原料的使用率，在保證滿足工藝要求的前提下提升原料的環(huán)保性能，并妥善應(yīng)用和處理廢棄原料，降低對(duì)周圍環(huán)境的破壞力度，從而切實(shí)推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造水平的全面提升。技術(shù)人員應(yīng)將綠色理念貫穿于整個(gè)制造加工過(guò)程中，在不同環(huán)節(jié)結(jié)合實(shí)際情況選擇相應(yīng)的實(shí)施手段，從而全面實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的維護(hù)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與機(jī)械制造的協(xié)同發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在分析機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程，要結(jié)合具體實(shí)際，有針對(duì)地進(jìn)行設(shè)計(jì)方案制定，從而不斷提高設(shè)計(jì)效率，以更好地為制造工藝水平提高奠定基礎(chǔ)。希望通過(guò)以上分析，能夠進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的研究能力。