机械设计中的加工工艺研究

刘瑞康

珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519000

在我国改革开放之后，我国模具设计与加工技术进入快速发展阶段。而因为多种客观条件约束，造成我国制造业在发展过程中必须要满足模具技术实际发展需求。模具设计是制造业内重要的工艺和工装设备设计形式，模具整体设计质量对我国制造业发展起到关键性影响，其有效推动我国制造业发展建设。因为我国现阶段模具设计企业尚未形成统一规范体系，同时由于我国生产力水平相对较低，进而造成我国模具发展速度落后于其他先进国家。为了能够尽快转变我国模具设计现状，我国制造业应该逐步提升对模具设计及加工技术关注度，真正优化我国模具设计模式，减少存在的弊端。

1 模具设计的工艺

国内很多模具制造企业由于企业的工艺设备和技术水平不尽相同，国内企业的模具生产企业的质量也存在较大的差异，有的模具厂仍然没有摆脱传统的人工制作模式时代，依然保留了手工计算和图纸手绘的模具设计，这种非计算机智能化模具设计严重影响着模具设计的质量和准确性。此外，模具市场价值受到较大的限制，多数模具生产商使用718H，S136和3CR 13的钢材材料作为模具制造的原材料，对模具进行精密加工，国外厂商大都采用更专业模具钢作为生产材料，这样生产出来的模具耐磨性与抛光方面和亮度以及防腐蚀程度更高。

2 改进机械制造加工工艺的措施

2.1 保证加工工艺的精度要求

在进行机械设备零部件加工时，由于人为操作原因或者机械误差，导致加工的零部件出现误差是在所难免的，通常情况下只要不超过误差范围限度就算合格产品，但是，随着机械现代化的大发展，机械设计对于加工精度的要求不断提高，这就要求必须在加工过程中当出现较大误差时要认真分析出现误差的原因，根据实际情况寻找解决方案，尽量缩小误差，以保证加工零部件的精度。产生误差的原因多种多样，一般如温度、湿度、内部应力、外部应力等都会对部件的加工精度产生影响，因此在加工时应该综合考虑这些方面的影响，减小误差，一般使用的减少误差的方法有以下几种，分别是误差补偿法、转移原始误差法以及分化或均化原始误差法等办法，设计人员和加工工作人员要灵活运用这些减少误差的方法，将机械误差和外力影响的误差减少到最低限度。为了获得精度更高的加工零部件，传统的测量工具在精度方面也有一定的局限性，想要提高加工零部件的几何精度，可以考虑对使用的夹具进行改进，或者改进测量技术如应用三坐标测量，机床附带的光触探头来保证加工精度，对出现过大误差的情况及时分析出现误差的原因并加以消除和改进。

2.2 提高加工零部件表面的加工质量

注重加工工具的选择。在实际加工零部件时，加工工具的选择特别重要，尤其是对表面平整度和曲面度精度要求比较高的零部件更是如此。应该根据加工零部件的技术性选择那些副偏角比较小的、刀尖圆弧半径比较大或是合适的修光刃等刀具。合理的选择加工刀具对加工来说是可以发挥出良好效果的，加工刀具本身的性能也能够帮助加工出表面质量比较高的零部件。

3 模具设计和制造发展的趋势

3.1 制造模具技术发展的趋势

在模具的制造过程中主要包括工艺技术和加工方式。随着经济的发展和进步，工艺与技术这二方面在模具的制造中的地位出现了变化。在很多西方的发达工业国家生产模具已经由传统加工技术向无图无人化的方式发展。然而我国目前还处于从机械制造阶段向数控制造阶段进行转变的过程中。根据国际市场对模具制造的发展前景进行分析，可以明显看到行业精致化将越来越激烈，要增强市场竞争力就需要进一步提高产品的质量、降低生产的成本以及缩短生产的时间。因此必须采用高效率的设计方式，并积极应用自动化设备，通过模具的优秀设计模块设计和快速成型设备的应用，能够显著提高生产时效性稳定性，并节约模具的生产成本。

3.2 模具设计的创新

传统的模具设计过程通常是制造商在收到模具设计的产品图纸或三维数学模型后，模具在开发设计过程中要设计出模具资料和图形，在生产前得到有关审核部门的批准后，要是在设计过程中出现问题的话，生产商还需要修正已生产完成或部分完成的模具，对模具资料图形进行重新设计。这个生产过程十分的繁琐，大大地降低了模具生产工作的效率，模具生产必须按照设计好的图纸或三维构件，对模具的设计和结构设计重新或部份优化系统。模具设计专门人员的操作得到了细分，每个工作人员在生产的特定时期内，必须要有利于模具专门生产人员的模具设计研发应用计算机辅助设计技术上，以实现提高整个模具设计企业短期的技术水平。模具设计师在一定的时间内把工作的重心放在模具的设计上去，计算机辅助设计的基本点也可以应用于计算机中较先进的三维模具辅助设计软件上，以提高模具行业模具生产的有效性。

3.3 在产品部件设计制造过程中要注重绿色理念的引入

所谓的部件设计加工的绿色理念，就是将环境保护的思想列入到产品部件设计和加工的整个过程中，这和以往传统的零部件设计加工有所不同。绿色设计加工更加注重对环境的保护，能够将环境保护与经济效益完美结合起来，设计过程中注重环保理念的引用，在保证设备整体布局和运行效果的同时最大限度的减小对环境的破坏，这就对产品设计人员提出了更高的要求。在零部件的生产与加工阶段，原材料的选取上尽量使用那些可再生或是可重复利用的绿色材料，尽量少使用或不使用对环境危害较大的加工辅助材料，比如一些有毒的润滑剂防锈剂等。此外为了提高材料的利用效率还可以在保证加工工艺质量的基础上对材料进行回收或再二次利用。

综上所述，模具设计与加工技术在发展过程中，一直都受到了众多因素影响，我国模具设计与加工技术在发展中遇到了较多困境。想要转变模具设计与加工技术发展现状，推动模具设计可持续良性发展，就必须接受西方先进可行的模具设计理念，提升模具设计资源利用率。