機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造分析

高小娟 劉濤

摘要：科技的快速發(fā)展，為機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展提供了有效的助力，更多先進(jìn)設(shè)計(jì)理念融入機(jī)械制造行業(yè)中，使機(jī)械制造質(zhì)量與效率大幅度提升。市場需求、行業(yè)發(fā)展對機(jī)械性能提出了更高的要求，使機(jī)械制造的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要達(dá)到合理化要求，從而使機(jī)械產(chǎn)品的性能不斷提升。在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，要保障設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)際工藝需求相符合，從而使機(jī)械產(chǎn)品滿足市場需求，推動機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造加工工藝;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;設(shè)計(jì)策略

中圖分類號：TH122? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著科技的不斷發(fā)展和國力的日漸強(qiáng)盛，技術(shù)在機(jī)械制造工藝中的重要性也日益顯露出來，它對機(jī)械制造工藝的發(fā)展有著非常重要的作用。眾所周知，機(jī)械的產(chǎn)生和使用讓我們的工作效率得到了質(zhì)的飛躍。機(jī)械的產(chǎn)生簡化了生產(chǎn)過程，避免了生產(chǎn)時所產(chǎn)生的不必要的消耗，幫助我們提高了效率，節(jié)省了能源，也促進(jìn)了整體機(jī)械制造和設(shè)計(jì)水平的行業(yè)水準(zhǔn)。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造的概念及特點(diǎn)

機(jī)械制作大多是通過對半成品，或原材料的加工、組合，最終制作出一個成品的全過程。這里我們要注意的是，在此之前準(zhǔn)備工作必須做好。例如，購買原材料、運(yùn)輸原材料、儲存原材料等。在機(jī)械加工時要實(shí)事求是地調(diào)試產(chǎn)品，確定機(jī)械零件的一致性 。

機(jī)械特點(diǎn)是能夠促進(jìn)整個規(guī)劃和技能的進(jìn)步，尤其經(jīng)過革新之后，效率得到了極大的提升。而且因?yàn)橐牒蛻?yīng)用新技術(shù)，它的設(shè)計(jì)效能也得到了快速提高。例如：我們常用的計(jì)算機(jī)輔助類設(shè)計(jì)技術(shù)CAD技術(shù)就得到了明顯提高，尤其是在它的準(zhǔn)確性和實(shí)效性。我們現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)存在著智能性，可以讓機(jī)械制造充分地按照既定的模式來進(jìn)行大規(guī)模的量產(chǎn)化。另外，它還能讓不同的設(shè)計(jì)要素有機(jī)融合在一起。相較于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造只注重于機(jī)械性能，而忽略機(jī)械設(shè)備環(huán)保性等問題。機(jī)械制造和設(shè)計(jì)的工藝能夠讓比較好的東西融合，對較多的工藝進(jìn)行思考，將它們有效地融合，促進(jìn)功能的加強(qiáng)，發(fā)揮出更大的效益。

2機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造分析

2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)際工藝需求相符合

機(jī)械設(shè)計(jì)決定著機(jī)械產(chǎn)品的制造質(zhì)量與效率，需要設(shè)計(jì)人員掌握機(jī)械制造過程，才能從中總結(jié)出設(shè)計(jì)要點(diǎn)、質(zhì)量影響因素、效率影響因素，從而融入設(shè)計(jì)中，使設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提高。另外，機(jī)械制造過程中的不同制造階段，需要應(yīng)用的加工工藝具有較大的差異化，如果設(shè)計(jì)中應(yīng)用不合理的加工工藝，會影響制造質(zhì)量與效率。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前，要熟悉、掌握每個制造環(huán)節(jié)。制造工作者長期的工作中積累了較多的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)人員可在熟悉、掌握每個制造環(huán)節(jié)時，可以與制造工作者加強(qiáng)溝通與交流，吸收制造工作者的制造經(jīng)驗(yàn)，還應(yīng)聽取制造者的意見與建議，再經(jīng)過自己的分析、總結(jié)，將合理化的加工工藝融入設(shè)計(jì)方案中，從而使設(shè)計(jì)與實(shí)際工藝需求相符合。

2.2設(shè)計(jì)中以加工精度為前提

機(jī)械制造工藝在實(shí)踐過程中會受到人為因素、設(shè)備因素、技術(shù)水平的影響，使工藝實(shí)踐中產(chǎn)生誤差。機(jī)械設(shè)計(jì)人員應(yīng)與機(jī)械制造操作人員共同研究，分析產(chǎn)生誤差的因素，從而針對因素制定有效的措施，實(shí)現(xiàn)降低誤差發(fā)生率、提高加工精度的目標(biāo)。經(jīng)過研究，加工過程的熱變形因素、材料內(nèi)容存在的內(nèi)應(yīng)力等因素是引起誤差產(chǎn)生的兩個重要原因。機(jī)械設(shè)計(jì)人員要與操作人員重點(diǎn)分析兩項(xiàng)因素，明確具體產(chǎn)生的過程，從而總結(jié)出如何有效避免的預(yù)處理措施。根據(jù)兩項(xiàng)影響因素，應(yīng)用均化原始誤差法、分化原始誤差法具有較好的效果。機(jī)械設(shè)計(jì)人員通過與操作人員共同研究、總結(jié)，獲取了更多的機(jī)械制造知識，在實(shí)際設(shè)計(jì)中能將注重事項(xiàng)、解決措施標(biāo)注在制造要求內(nèi)，包括產(chǎn)生誤差的因素、解決措施;維護(hù)檢測制造設(shè)備、工裝夾具、量具等，從而使設(shè)備能高性能運(yùn)轉(zhuǎn)，盡可能將誤差控制在最小值，達(dá)到產(chǎn)品精度的要求。另外，誤差的影響因素還有其他方面，需要工作人員站在實(shí)際情況的角度、綜合考慮的角度分析影響因素，從而使每一影響因素有效解決，使加工精度與質(zhì)量不斷提升。

2.3模塊化設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)，指的是通過科學(xué)的模塊化進(jìn)行對機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。首先，按照生產(chǎn)產(chǎn)品功能的差異，我們能夠把機(jī)械加工的模塊化設(shè)計(jì)，劃分為許多小模塊。隨后，按照實(shí)際生產(chǎn)狀況，以及對機(jī)械加工產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)定，將許多小模塊進(jìn)行集成和優(yōu)化，最終得到想要的機(jī)械成品不同的種類和規(guī)格。現(xiàn)階段，我們處在低碳環(huán)保的時代背景下，模塊化設(shè)計(jì)因?yàn)槠渥陨愍?dú)特性，在機(jī)械生產(chǎn)、軍事制造、電子設(shè)備等領(lǐng)域，得到較為充分的使用。

形成機(jī)械產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)的根本原因是，在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)中，面臨著數(shù)量巨大的非功能性生產(chǎn)單元，它們會導(dǎo)致機(jī)械生產(chǎn)中浪費(fèi)大量的原材料和能源，以及機(jī)械產(chǎn)品在完工后，用戶在實(shí)際使用中會出現(xiàn)的不便。這一方面會影響機(jī)械加工設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和保養(yǎng)，另一方面也不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。此外，機(jī)械加工產(chǎn)品中的非功能單元，很難制定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來測量。

所以，我們在機(jī)械加工中，應(yīng)當(dāng)劃分每一個具有功能性的模塊，并且進(jìn)行各模塊的測評，據(jù)此得出低碳制造的最合理方案。并且，為了更新和優(yōu)化該方法，我們應(yīng)當(dāng)在操作中對模塊化設(shè)計(jì)的使用效果進(jìn)行檢驗(yàn)。同時也有必要對低碳生產(chǎn)技術(shù)的效果進(jìn)行驗(yàn)收。

以德國index集團(tuán)為例，它是全球一流的數(shù)控車床制造，其開發(fā)的產(chǎn)品就應(yīng)用到了模塊化設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)中將不同模塊進(jìn)行整合和優(yōu)化，使得復(fù)雜的零件加工在有序的組合中進(jìn)行全部的加工。所以，在機(jī)械生產(chǎn)中使用模塊化設(shè)計(jì)方法，可以很大程度上節(jié)約成本和能源，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.4生態(tài)化的設(shè)計(jì)

生態(tài)化設(shè)計(jì)是一種新型的設(shè)計(jì)方式，是指在不影響產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)和使用壽命的前提下，利用資源消耗低、環(huán)境污染小、生態(tài)友好的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法目前已在交通、化工、能源、機(jī)械、電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。材料選擇是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié)，生態(tài)化設(shè)計(jì)中的材料選擇需要考慮以下兩點(diǎn)：從減少資源消耗方面考慮，優(yōu)先選擇可再生、可降解、可循環(huán)利用的資源和能耗低的材料;從保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面考慮，盡量避免使用有毒害、污染大及能耗高的材料，多使用綠色環(huán)保材料。傳統(tǒng)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、固體廢棄物以及噪聲等污染，嚴(yán)重危害生產(chǎn)者的身體健康和生態(tài)環(huán)境。因此，生態(tài)化設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)中的應(yīng)用迫在眉睫，使用新工藝和新技術(shù)來提高生產(chǎn)效率、減少環(huán)境污染已成為機(jī)械制造行業(yè)的共識。

2.5設(shè)計(jì)中注重產(chǎn)品表面質(zhì)量的工藝設(shè)計(jì)

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，要注重產(chǎn)品表面質(zhì)量的制造過程，因?yàn)楫a(chǎn)品表面質(zhì)量決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命。在衡量產(chǎn)品表面質(zhì)量時，粗糙度是重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，金屬加工表面質(zhì)量會影響產(chǎn)品耐磨性能、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性、配合質(zhì)量。所以，機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品表面的工藝設(shè)計(jì)。在制造過程中，選擇的刀具、金屬材料、加工工藝是影響金屬加工表面質(zhì)量的重要因素，應(yīng)選擇合適的刀具與金屬材料，加工切削條件加強(qiáng)完善，加工工藝應(yīng)用正確的方式，在加工時要實(shí)施高質(zhì)量控制過程，從而使金屬表面的粗糙度有效降低，達(dá)到表面質(zhì)量提高的要求。

結(jié)束語

機(jī)械制造加工工藝的合理化與機(jī)械設(shè)計(jì)制造密切相關(guān)，需要機(jī)械設(shè)計(jì)以綠色環(huán)保為設(shè)計(jì)理念、以加工精度為設(shè)計(jì)前提、注重產(chǎn)品表面質(zhì)量的加工工藝、不斷創(chuàng)新技術(shù)手段，從而使機(jī)械產(chǎn)品滿足當(dāng)下市場需求，進(jìn)一步推動企業(yè)在市場中穩(wěn)步、快速地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]葉衛(wèi)文.基于機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造探討[J].南方農(nóng)機(jī).2018，49（9）：32-33.

[2] 李斌 . 基于機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)策略研究 [J]. 太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ，2016（3）：185-186.

[3] 鐘偉 . 機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)分析 [J]. 南方農(nóng)機(jī) ，2017，48（4）：103.