基于機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)策略研究

劉堯

摘? 要：機(jī)械制造過(guò)程的出現(xiàn)有效地控制了制造成本，也促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高。在這一過(guò)程中，合理的機(jī)械設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。為了幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，有必要在遵循各種基本原則的基礎(chǔ)上，采用有針對(duì)性的機(jī)械設(shè)計(jì)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。然而，從技術(shù)角度看，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在差距，導(dǎo)致企業(yè)在全球競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。合理的設(shè)計(jì)策略不僅需要考慮差錯(cuò)控制，還必須考慮到質(zhì)量和生產(chǎn)的方便性。迫切需要?jiǎng)?chuàng)新現(xiàn)有的設(shè)計(jì)策略，以滿足日益增長(zhǎng)的材料需求。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝;合理化機(jī)械設(shè)計(jì);策略

引言

目前，隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的發(fā)展對(duì)機(jī)械制造過(guò)程和設(shè)計(jì)提出了新的要求。為了促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)水平和機(jī)械制造水平的提高，在實(shí)際工作中，不僅要考慮到工業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要，還要重視先進(jìn)技術(shù)措施的應(yīng)用，充分認(rèn)識(shí)制造工作和設(shè)計(jì)工作的要求，并采取一系列有效措施進(jìn)一步優(yōu)化制造工藝流程，從而進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計(jì)水平，滿足工業(yè)發(fā)展的需要。在需要的前提下，可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

1.機(jī)械制造工藝的關(guān)鍵技術(shù)

1.1制造工藝的流程

工藝是影響機(jī)械制造水平的重要因素，也是目前制造業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。在制造過(guò)程中涉及的內(nèi)容很多，控制也很復(fù)雜。首先，工人需要用羊毛胚胎來(lái)處理原料。在此過(guò)程中，應(yīng)做好零件的調(diào)試和檢查，并準(zhǔn)備好后續(xù)的安裝。其次，需要對(duì)零件進(jìn)行定位，使其相對(duì)于機(jī)床和刀具是固定的。目前，定位零件的方法有軸向固定、緊固螺釘和夾緊彈簧等。但是，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，還需要根據(jù)工件與夾具的配合情況來(lái)選擇具體的定位方案。此外，在目前的大規(guī)模流動(dòng)作業(yè)中，零部件的標(biāo)準(zhǔn)化要求也凸顯出來(lái)，因此在定位過(guò)程中有必要選擇合理的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范生產(chǎn)。

1.2零件的夾裝定位

一般來(lái)說(shuō)，為了使零件在制造過(guò)程中保持原來(lái)的位置，有必要借助機(jī)械夾具對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。例如，車床上將安裝一種特殊的三爪自定心卡盤(pán)，它既能夾緊零件，又能保持零件與刀具之間的平衡。該定心卡盤(pán)配有一個(gè)特殊的定位元件（如圖1所示），可以有效地控制零件的位置誤差，保證加工精度。同時(shí)，在夾緊裝置的幫助下，施加一定的應(yīng)力，使零件在應(yīng)力狀態(tài)下保持穩(wěn)定。在夾緊方法方面，目前采用的工藝主要有直接修正、標(biāo)記修正和夾緊。技術(shù)人員需要根據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

1.3 制造的精度改良

精密控制可以說(shuō)是機(jī)械制造過(guò)程的核心內(nèi)容，它關(guān)系到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。除了初始設(shè)計(jì)參數(shù)外，加工過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生誤差。一旦機(jī)械零件的位置和尺寸出現(xiàn)錯(cuò)誤，生產(chǎn)線可能癱瘓或影響產(chǎn)品質(zhì)量。例如，在加工過(guò)程中，機(jī)床主軸會(huì)產(chǎn)生一定的位移，這無(wú)疑會(huì)引起加工誤差。但目前國(guó)內(nèi)軸承技術(shù)落后，難以適應(yīng)日益嚴(yán)格的加工要求。此外，機(jī)床生產(chǎn)的刀具也容易出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差。在使用工具的過(guò)程中會(huì)發(fā)生折舊和損壞，因此企業(yè)經(jīng)常定期維護(hù)和更換。然而，零件更換后，刀具與夾具之間的位置容易發(fā)生偏移，這也是目前需要注意的問(wèn)題。

2.基于機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造的相關(guān)策略

2.1建立完善的設(shè)計(jì)方案

零件加工后，表面主要通過(guò)微觀粗糙度影響整個(gè)零件的表面質(zhì)量。對(duì)于許多機(jī)械零件來(lái)說(shuō)，如果零件的表面質(zhì)量不符合實(shí)際規(guī)格，其應(yīng)用性能就會(huì)受到很大的影響，甚至影響到零件的使用和安全。在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，必須建立完善的設(shè)計(jì)方案，注重零件的表面質(zhì)量。在機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)中，必須選用合理的刀具，結(jié)合工件的特點(diǎn)，盡可能選擇偏轉(zhuǎn)角小、刀尖圓弧半徑大的刀具，從而有效地控制零件的表面粗糙度。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，必須選擇合適的切削條件，并結(jié)合具體材料選擇合適的切削速度，以保證零件的表面質(zhì)量。

2.2保證零件設(shè)計(jì)精度

只有保證機(jī)械設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)精度，才能提高機(jī)械零件的加工精度。因此，應(yīng)積極采取措施，確保機(jī)械設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)精度要求。一方面，做好設(shè)計(jì)前的技術(shù)基礎(chǔ)。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作，特別是一些重要的機(jī)械零件之前，要組織有關(guān)負(fù)責(zé)人召開(kāi)設(shè)計(jì)工作會(huì)議，明確設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)、尺寸等參數(shù)，特別是做好技術(shù)研究工作，不僅要保證設(shè)計(jì)工作的順利完成，而且要利用現(xiàn)有設(shè)備順利生產(chǎn)。此外，在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，還應(yīng)注意在制造過(guò)程中考慮設(shè)備磨損，即不會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備造成嚴(yán)重磨損，影響機(jī)械零件的精度。

2.3刀具及夾模誤差

目前，機(jī)械制造中有兩種固定尺寸的工具和成形工具，它們的尺寸和形狀會(huì)影響精度。此外，在投入使用過(guò)程中，刀具也會(huì)磨損，其參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。就夾具而言，誤差主要發(fā)生在制造和安裝過(guò)程中。一旦發(fā)生誤差，不僅會(huì)出現(xiàn)工件夾緊環(huán)節(jié)脫鉤的現(xiàn)象，而且還會(huì)造成刀具的損壞。因此，行業(yè)也明確規(guī)定，夾具的標(biāo)準(zhǔn)誤差應(yīng)控制在工件的1/3以內(nèi)。

2.4應(yīng)用新的制造工藝

目前，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的要求不斷提高，特別是新的設(shè)計(jì)理念不斷涌現(xiàn)。為了提高機(jī)械設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，重視新制造技術(shù)在機(jī)械零件加工設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用。一方面，要更新傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，既要注重機(jī)械設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量，又要注重新設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用。設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。例如，在設(shè)計(jì)工作中，要注意環(huán)境保護(hù)觀念的整合，降低機(jī)械零件工作中的能耗。另一方面，機(jī)械零件的材料對(duì)其性能有著明顯的影響，因此在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中要充分認(rèn)識(shí)零件的運(yùn)行環(huán)境，特別是要注意在設(shè)計(jì)中使用新材料，提高機(jī)械零件的性能，延長(zhǎng)其使用壽命，為促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)更好更快的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2.5融入綠色設(shè)計(jì)理念

目前，各行業(yè)的發(fā)展應(yīng)融入節(jié)能環(huán)保的理念，機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)計(jì)也不例外。在設(shè)計(jì)中，必須融入綠色理念，使加工制造業(yè)朝著綠色、無(wú)公害的方向發(fā)展，這是加工制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。為了最大限度地利用原材料，減少不必要的材料消耗，機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，減少加工過(guò)程中的環(huán)境污染，以節(jié)約資源，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保護(hù)環(huán)境。此外，在機(jī)械設(shè)計(jì)上，要做好新材料的推廣工作，盡量使用綠色材料或可降解材料，以保證生產(chǎn)環(huán)保產(chǎn)品，市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)將逐步凸顯，產(chǎn)品銷售將越來(lái)越多，企業(yè)既能獲得豐厚的利潤(rùn)，又能減少垃圾無(wú)公害處理的支出。

3.結(jié)束語(yǔ)

總之，制造過(guò)程直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，機(jī)械設(shè)計(jì)是制造過(guò)程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，必須掌握設(shè)備的性能和參數(shù)，然后根據(jù)產(chǎn)品屬性、科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，同時(shí)提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，提高機(jī)械制造企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，使機(jī)械制造業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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