探讨机械制造工艺中的合理化机械设计

顾浩涛 赵旭阳

摘要：在经济高速发展的今天，机械的效用越加显著，人们对机械的制造工艺也提出了更高的要求。本文从四个方面介绍了机械工艺的工序流程，并相对应的对方案设计、加工质量、绿色理念、精度提高四种优化机械设计的方法提出了建设性意见。

关键词：机械制造工艺;合理化机械设计;精度质量

前言：

为满足人们的需求，不同的机械制造出现在日常生活中。与此同时，机械工艺的精细程度也越加的被重视。因此，提高机械加工工艺不仅可以在激烈的市场竞争中立于不败之地，而且推动我国机械制造的进一步发展。

一、机械制造工艺工序流程

（一）制作原材料

所谓机械制造实际是通过人工劳动力将机械的原材料或者加工过的半成品进行再加工，最终成为人们需要的机械产品。为使完成的机械产品更受市场欢迎及迎合人们的日常需求，应该提前做好机械制造的准备环节。比如：原材料的选购、输送或者零部件的使用等，当进入正常的生产工序还需要校准产品的大小、形状。与之相关的技术人员在机械生产过程中必须严格按照加工工序及专业的技术操作对其进行制造。以严格的技术标准和更高的质量水平生产出符合要求的机械零部件。

（二）处理零件

机械工艺质量水平的高低在一定程度上取决于是否可以对零件进行合理加工。为此，在加工零件前，需要按照正确的位置将零件摆放合适，也就是所说的固定位置。与此同时，在机床的精确位置或者夹具上安装机械零件，确保其准确性后，将零件夹紧，两道工序的实施即零件的装夹。一般情况下，零件的装夹分为夹具装夹、直接找正和划线找正式三种方式。选择装夹方式需要根据不同的工作实际情况做适宜的选择，为装夹效果的最大发挥做好基础工作。最终保障机械工艺质量水平，从而降低资源损耗，提高经济效益。

（三）定位机械

古人云：双木可成林，三木可成森。做任何事都不能忽视个人力量对整体的影响。机器是否可以正常运转、能否发挥最大的作用，不可忽视零部件的作用。故而，机械制造给零件加工提出了更高的要求。机械定位的工序是为了保证零件处理的准确程度，包括三方面。第一，依据零件的具体情况选择合适的定位标准。第二，将制造工具及工件的安放位置进行合理定位，实现点、线、面三者处于同一个水平面上。第三，基准点、基准线、基准面要准确定位。通过实现以上三方面的定位，零件加工更符合标准[1]。

（四）调整精度

机械制造的加工过程中，精度加工属于至关重要的工序，同时也是正常工作中的重要目标，对机械质量和性能有着直接影响。精度加工体现在四个方面，分别是大小、形状、位置和表面质量。在不断的实践过程中，选择适合不同部位的加工方法，确保在不同区域的实际精确度，实现加工精度提高到目标。通常，使用较为频繁的方法是调整法、试切法等。不同的环节选择最适合的方法会取得意想不到的效果。

二、提升机械设计合理化的措施

只有在加工之前做好统筹规划，才能使机械设计水平得到有效提高，并保证机械设计效率明显提升，工艺精细准确。

（一）设计合理的加工方案

零件表面的质量是在零件加工完毕后，观察表面的微观不平度现象而影响的。对于大多数机械工艺来讲，机械零件如果不能符合正常规定，那在使用过程中会出现各种各样的问题，对机械的使用功能和安全问题产生较大影响。在进行实际操作中，应该制定合理的设计思路，并且在完成零件加工后，对零件表面再加工，确保其表面的平整。机械制造阶段，依据工件特点挑选适宜的操作工具。尽可能使用偏副角偏小且刀尖圆弧半径偏大的工具，对零件表面的微观不平度进行简单调整，控制在标准范围内即可。

（二）提升机械质量水平

机械质量水平不只是机械的总质量，还包括零件的表面质量。机械加工的表面质量是指零件在加工完成后，表面的微观平整度，也就是所说的粗糙程度。零件加工表面质量水平的高低对产品的功能起决定性作用。第一，使用不同角度的工具可以调整不同表面的平整程度，使表面更加精细。第二，通过热处理的方式，改变表面的细化晶例，从而达到提高零件表面平整的目的。第三，通过调整切削的实际数量减少因切削而出现的塑性变形。为减少摩擦和冷却温度，可以在各个加工环节挑选不同但适宜的切削液，促使表面的平整度得到提高。第四，刀具的选择也非常重要，按照工具的大小、型号以及不同属性，挑选正确的刀具。刀具选择正确，能够很好的促进零件和刀具的使用效果。总而言之，为有效提升机械表面的平整度，必须根据产品的特点，使用合适的调整方法或者处理刀具。

（三）树立绿色加工理念

环境污染日益成为社会关注的重点，而各种机械制造会对周围环境造成不同程度的污染。在机械制造过程中，可能会造成资源损耗的同时，却不能达到理想效果，降低企业的经济效益。因此，企业应该树立绿色制造的理念。就当前形势来看，国内外的机械合计理念都在向绿色、环保方向靠拢，绿色制造工艺不可避免。在机械制造工艺的设计方案中加入绿色低碳理念，在传统制造工艺基础上，推陈出新，取其精华，去其糟粕。企业之所以能够立足，长久发展，除了自身过硬的领导能力，还需要有经济效益的支持。将绿色环保的机械设计与经济效益完美融合，会为企业占据市场创造有利条件。为实现低碳环保、绿色无污染的目标，相关企业必须坚持科学展观，坚持以人为本，樹立全面、协调、可持续发展观，促进经济社会和人的全面发展。满足客户需求，提高用户的认可度。企业在进行绿色工艺设计中，可以从以下两方面进行。一方面，实现材料的优化使用。据有关调查表明，我国大多数企业在生产过程中，不能合理计划，造成原材料的铺张浪费。原材料是产品顺利制造的基础，为减少浪费，在产品的制造工序中，应该明确不同部位材料的使用，严格控制使用数量，不能因为某些材料较多就肆意浪费。若有剩余材料，需要有专门的工作人员将其收拾整合在一起，方便下次的使用。这不但减少了原材料的浪费，提高了资源的利用率，而且降低企业的生产成本，提高企业经济效益。另一方面，广泛使用绿色材料。经济基础决定上层建筑，经济的高速发展，促进了科学技术的进步。符合人们需求的绿色环保材料日益增多，企业在产品的生产制造过程中，应该不断尝试使用新型的绿色环保材料。比如，在机械设计中，可以使用能够降解的、具有无污染性质的材料。使产品具有环保功能，满足广大用户需求的同时占据有利的市场环境[2]。

（四）注重提高加工精度

机械设备的用途众多，种类繁多。不同企业在制造过程中会在工艺上存在较大差异，导致机械在使用期间出现各种各样的问题。为减少问题出现或者彻底解决，需要从根源上寻找出现问题的原因。由于零件的精确程度是影响产品质量的关键，所以零件的精度要求必须符合标准。采取适宜的方法处理零件的精度，从而提高产品的整体工艺水平。

结论：总体而言，机械工艺水平的高低直接影响机械产品质量，这就需要相关企业采取合理措施，优化设计方案，迎合市场需求，提高产品的工艺质量。进而提升企业经济效益，推动我国经济快速发展。

参考文献：

[1] 于海东，付祥龙，赵克勇，等.机械制造工艺中合理化机械设计探讨[J].中国设备工程， 2019（23）.

[2] 赵建树，刘运峰.机械制造工艺中的合理化机械设计探讨[J].湖南农机，2018，045（002）：88.