浅析机械设计制造的注意要点

耿民权

摘 要：机械设计制造是工业领域发展不可或缺的一部分，但近些年机械设计制造产品存在安全威胁，甚至发生安全事故。因此，文章就机械设计制造中注意要点进行分析，指出需要考虑结构设计的刚度、强度与精度、铸造、人机学、散热防腐等问题，代工、热处理及表面处理以及绿色化等注意要点，从而生产出合格且安全性高的机械产品。

关键词：机械设计制造；注意要点；研究

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）08-0085-01

近些年来，机械制造产品出现很多安全事故，这时机械制造企业的工作提出了质疑。这些事故无不损失国家的公共财产和个人财产。机械制造公司设计制造公司的主要任务、生产合格的机械产品，并且把这个产品流通进入市场。

目前机械制造公司面临机械产品安全可靠的威胁，迫切需要解决这个问题。在机械产品设计时要考虑清楚产品的功能，相对应地设计产品的机械结构是否支持这个功能，特别注意在机械制造过程的要点。

1 机械设计制造的注意要点

1.1 提高结构设计的刚度、强度与精度

考虑到压力点和支撑点的距离，机械设计时尽可能减少机械悬臂长度。工作负荷的有利作用由振动产生，零部件的荷载不使用摩擦传递力。工作时考虑零件变形对受力分布的影响，避免单个荷载力传递途径，机构中不出现不平衡力。在机械设计时要注意避免铸铁件产生的拉伸力过大、冲击荷载过大、零件表面的粗糙变形、使用残余拉应力部位、局部结构的冲击强度不过近、绳子反复弯曲、受力不传递力的中间部件等，这些都需要在机械设计中注意。

机械结构设计需遵循避免加工误差和避免磨损量的阿贝原则。导轨的驱动力作用点在两导轨摩擦力的压力中心上，平衡两条导轨摩擦力产生的力矩。精度高的导轨需要用大量滚珠。精密度高的齿轮传动最终用最大传动输出率。测量的螺母扣数比较多，螺旋轴承合理搭配轴承精度，并采用正弦机构。

1.2 铸造结构设计

①设计过程中，机械分型面设计要简单，铸件的表面最好不要内凹现象，在大型铸件上集中机械的表面凸台，并且外表面没有小的凸出部分。

②改变妨碍起模的结构，避免使用较薄且较大的水平面和会产生较大内应力的形状，否则会影响外观。

③保持铸件壁厚度均匀，铸件壁厚外壁厚大于内壁，铸件壁厚度是慢慢逐步增加的。

④两壁相交的夹角不宜过小，铸件内腔使用造芯，不用型芯撑，为提高铸件质量，在铸件的孔边使用凸台铸件结构。

⑤穿通铸件的孔，合理布置加强肋，保证铸件自由收缩。

⑥综合考虑结构的稳定性，减少缺陷肋产生的受力，简单设置肋，处理好铸件合理传力与支持。

1.3 考虑人机学的结构设计问题

结构设计要考虑工作人员的操作姿势及人体尺寸比例，设置合理的工作台高度，方便工作人员进入最佳工作状态。操作场地的关照强度要适宜。

加强设备的适用性，把机械操纵杆、控制显示仪表设置在操作者前面最合理的位置，并且显示装置仪表盘上的字要清楚，方便操作者阅读，按钮大小形状要合理，操作按键方便，操作手柄范围不宜过大，并且手柄要适合发力与操作。

操作者的座椅尺寸与形状要合理设计，座椅的材料与弹性保证在工作过程中不会发出噪音。

1.4 考虑结构设计的散热、防腐、隔音等问题

为避免采用低效率的机械结构，润滑油箱尺寸要足够大，方便分流系统的返回流体的冷却。尽管高压容器、管道等零部件不用橡胶，但还是要避免阳光下暴晒高压容器及管道等，以防热变形。较长的机械零部件要考虑因温度变化发生的尺寸变化，可自由变形的硬化材料的工作温度不能太高。螺栓联接的凸缘避免有缝隙直接接触腐蚀性介质的结构，还要避免日晒的两面温度和伸长不一致。

排除干净容器内的液体，减少轴与容器产生的机械磨损，还要避免螺钉结构的腐蚀作用，钢管相互连接时，安排一段管道用来更换被腐蚀的结构。

注意热交换管道的微动磨损，避免运动部件的冲撞，减少噪音，对零件进行平衡测试。

1.5 代工的结构设计

在设计过程中，在大的铸件上零件表面是简单的机械式和投影表而不投射在凹形表而和机械上，零件突出部分小。模具从大且薄的结构改进，减少其内部应力。

防止偏差类型影响外观。保持一个渐进地过渡铸件的厚度，使铸件的厚度均匀，外壁厚度大于内壁厚度。

注意两面墙之间的夹角大小，不宜过小。成芯孔的边缘有助于来提高铸件的实际质量，还要注意用缺陷肋来铸造力传送和支持来简化结构。

合理安排肋骨，保证铸件收缩自如。

1.6 机械产品热处理方面的设计

设计机械产品时，降低主要配料的尺寸，从而保持产品表面不被加工工件表面齐平，使加工表面长度不同。

复杂组装件改变表面的精度，产品主要结构不要求形状精度使用工具，要求宽松，但同时形状也要考虑影响铸件的误差。方便处理组合物的复杂的设计表面，保证内表面的外表面的设计组成部分少，少用复杂的倒角非圆形部和最小化部件形状，不测量这些部件，因为这些部件不能维持基部结构。

加工处理时减少震动和冲击。

不在斜面上钻孔，通孔的底部要全部钻通，保持均匀，不出现局部不穿通的情况，尽量减少加工同一零件所用的刀具数。

1.7 考虑绿色化的机械结构设计

绿色环保理念融入到机械设计制造过程中，生产出绿色机械产品。绿色化的机械设計制造需要掌握好机械质量结构的质量、性能与成本之间的关系，特别注意生产制造过程对环境的影响及对资源的需求。机械产品生产制造需要考虑好资源成本以及产品替代、环境污染处理等问题，还要考虑设计结构模块化，提高模块之间零部件的使用率，实现产品及生产的可持续发展。

2 结 语

综上所述，机械设计制造的注意要点非常重要，只有在设计生产机械产品的过程中，考虑到结构设计的刚度、强度与精度、铸造、人机学、散热防腐等问题，代工、热处理及表面处理以及绿色化等这些注意要点，并且正确处理它们，这样才能够生产出合格且安全性高的机械产品，实现生产制造安全，进而保护国家及个人财产安全，实现生产活动和环境的可持续发展，为构建社会主义和谐社会做出自己的贡献。

参考文献：

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[2] 徐明伟.简析机械设计制造的注意要点[J].科技传播，2014，（12）.

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