机械制造工艺中的合理化机械设计与探讨

孙凌夫 战中学 刘泽林 李海豹 宋亚辉 孙全喜 吴红 陆益军

摘要：机械设计作为机械制造重要环节，对机械制造质量有着至关重要的影响。为此，在新的历史时期，机械制造业想要寻求新的发展，就必须不断创新机械设计，进而确保机械制造质量。通过对机械设计技术创新，能够减少企业开支，提高制造效率，为企业谋取更多经济效益。文章结合机械设计和制造的要求，着重就机械制造工艺中的合理化机械设计进行了分析。

关键词：

引言

随着机械设备在社会生产生活中应用比重的提高，机械设备成为社会经济高速发展的核心推进器，因此，随着计算机技术的发展大批设计优良的机械设备被应用于社会生活的各个部分，但机械设备的制造精度以及生產工艺却大不相同，甚至同一类型及生产标准下的机械设备制造精度都不相同，这些问题基本都是由于机械设计时没有进行系统的合理化分析造成的，降低了工业生产效率，同时也降低了机械设备使用的便捷性，甚至会降低机械设备的使用寿命，对社会生产生活造成极大困扰。

1机械制造合理化机械设计的影响因素

1.1人员因素

人员是机械制造合理化机械设计工作的实施者，他们自身能力水平的高低对于机械设计的质量有着最为直接的影响。如今，我国的机械设计人员还存在诸多的问题，主要体现在以下几个方面。一是机械设计人员培训不到位，而这也会影响到他们的机械设计能力。二是机械设计在技术方面的问题。虽然机械制造行业发展速度很快，但是专业机械设计人员的发展却跟不上要求，不管是从质量上还是数量上来说都有着很大的缺口，并且很多的机械设计人员都是由农民工担任的，这些人虽然经验比较丰富，但是没有接受过系统的培训，理论知识比较匮乏，影响了机械制造的创新和发展。

1.2生产设备精度不高

一般而言，在评判机械产品的中主要考虑的是产品的质量是否达到预期水平，如果能够达到就说明质量是有所保障的。但是目前国内的机械制造加工的生产设备相较于国外还有一定的差距，在精度以及效率方面还存在较大的进步空间。这些设备的存在会造成机械制造加工企业的生产存在许多不可控的风险，轻则会影响产品的生产效率，重则会引发各种安全生产问题，生产的产品自然也会存在一定的质量问题，最终造成机械制造加工企业的客户大量流失，严重制约企业的生产和发展。

2在机械制造工艺当中合理化进行机械设计的措施

2.1采用标准化机械设计

传统的机械设计中，特别是标准化机械设计制造过程中，实际的机械设备制造与机械设计标准间通常会存在差异，容易导致机械设备成品难以满足工业生产的标准要求，造成产品质量低下等问题，若上述差异偏差较大时还会对工业生产安全性造成影响，引发工业生产安全问题，造成不必要的财产损失。鉴于上述问题，采用合理化的机械设计时应首先保证机械设备制造的标准化需求，即合理化机械设计策略应在满足机械制造标准要求的前提下确立机械设计的目标、精度以及准度，并根据实际生产情况适时调整上述三者之间的平衡性，以最大化保证机械设备成品的优品率。以加工中心为例，作为数控加工平台的高端设备，它实现了自动化技术的集成应用，在输入程序之后，该加工中心能够根据程序中的设置，调动其中的各个单元，以较高的效率和质量完成整个生产过程，最大程度地保障产品的质量。

2.2使用标准化零件

机械制造产品质量不仅由完善的机械设计策略决定，还受实际机械制造中原材料质量影响。原材料或者设备半成品其自身的材质、规格等性能参数是影响机械设备制造质量的重要环节，传统的机械设计策略中，对原材料的性能参数等标准要求没有系统性的研究，因此为提升机械设计的合理性，应尽可能选取标准化制造的原材料零件，使零件具有统一的材质以及规格等性能参数，在提升机械设备制造质量的同时还有效降低了不同材料进行标准化加工的经济投入，有效提升了机械制造效率。

2.3提高加工精度

加工精度就是指加工之后零件的几何参数（形状、尺寸、位置）和合理零件的几何参数中的一致程度。受目前技术水平的限制，在两者之间都存在的偏差，所以称之为加工的误差。其解决的方法主要是研究和改进机床的刀具误差、几何误差、定位误差与热变形误差等等。

2.4提高加工表面质量

机械零件的粗糙度会直接影响零件加工性能和加工质量，因此，为了能够提升零件表面加工质量需要着重做好以下几个方面的工作：第一，科学选择刀具。为了能够提升零件表面加工质量，需要根据加工件的属性来选择刀尖圆弧半径大、幅偏角较小或者适合的宽刀来作为加工刀具。通过选择适合的刀具来最大限度上减少加工工件的表面粗糙度。第二，选择适合的切削条件。在机械工件加工操作的时候为了能够有效提升工件的表面质量，需要根据材料不同来确定切削速度，目的是在最大限度上抑制积削瘤的产生。第三，减少加工零件表面层的变形强化。在零件加工的过程中可以应用恰当的方式来减少表面层的变形。特别是在使用刀具进行工件加工的时候需要相关操作人员注重控制后刀面的磨损宽度和切削用量。在一般情况下会应用较快的切削速度和较小的进给量、适当的切削液来削弱零件变形。第四，提升设计的规范化标准。在零件加工设计的过程中规范化是影响零件设计成效的一个重要因素，在按照标准加工设计零件不仅能够提升加工产品的加工品质，而且还能够缩小产品的加工制造成本。

3案例分析

以我国某机械设计制造企业为例，在机械设计过程中，做好统筹规划，将相应的设计工作分为整体计划、设计计划、草案图、计划图、零件图、制造、检查等过程，及时明确机械制造活动的主要内容，确定设计活动的内容，树立创新型的设计理念，在图纸上科学绘制方案简图，制定有效的机械生产信息，这为设计工作提供了指导意见，在图纸上进行试组装，根据设计要求，仔细检查设计问题，做好自身工作，保障整个设计工作的顺利开展。在建设计算机综合机械设计制造系统过程中，考虑到计算机综合机制及设备构成，将自动化技术引入到其中，以现代化电子信息技术，结合先进原材料供应及科学管理，形成以传感器、计算机控制、自动化技术支持的现代综合企业管理模式，对生产中物料、信息及作业实现高效控制，可提高企业产品质量效率，提高企业整体经营效率，为其他机械设计制造产业转型发展提供宝贵经验。

结束语

在科学技术多元化发展的背景下，机械制造技术的水平不断提高。在一定程度上，该领域的智能化机械设计以及生产水平取得了很大的成果。即使跟发达的国家相比较还是属于发展缓慢的，但如果跟之前比较有很大的进步的，并且取得了巨大发展以及突破，自动化贺智能化都已经实现了。可见，在智能制造时代的背景下，可以从技术机制的构建、创新、发展等方面入手建立机械设计技术优化的体系，也与国家环保设计相呼应。根据以上情况，更加保证了技术的应用效果，从而实现了社会的效益和经济效益的双赢。

参考文献：

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