机械零件设计及加工工艺研究

刘延平

山东华通环境科技股份有限公司 山东潍坊 261000

随着经济全球化的发展，市场竞争日益剧烈。在机械加工制造行业中，零部件加工精度代表着一个企业的生产力标准化水平的高低，也影响着企业的竞争力。企业想要在竞争剧烈的市场中获得长足的发展，就需要不断的提高机械加工的精度，不断的通过工艺改造及升级提高核心竞争力。在这种背景下，我国的机械制造行业零件加工精度不断提升，为精密设备的制造奠定了基础，也为企业的发展带来了更多的机遇。

1 机械零件设计

所谓机械设计主要是指根据机械运作的基本原理，对机械各个零部件之间的能量传递形式、尺寸、结构等多个方面进行构思和设计，对有关数据进行分析，将计算过程转化为机械设计的语言描述，作为机械设计的参数和依据。而机械加工主要指的是将机械零部件的诸多性能按照一定的标准进行划归和执行，利用专业的生产制造技术使得加工原材料从毛坯的状态变为具有实用价值的、精度较高的器械。在机械制造过程中，零件是机械的基本构成单位，应当特别重视对机械零件的规范化处理。在这一系列的操作过程当中，工作人员应当结合当前生产需要对机械各个方面的要求，对各种毛坯类型的机械零件进行深度打磨和改造，使机械各个零部件更加精细，提高使用价值，在先前的粗加工技术之上进行更深一步的机械精加工，使得最终制造出来的机器具有更高的精度和使用性能，符合现代机械制造行业对机械各个参数的要求。在机械整体的设计加工制造过程当中，应当特别注意贯彻机械设计的标准化原理，降低机械加工的生产成本，提高机械加工产品的质量。机械加工设计的标准化一方面有诸多益处，另外一方面却也给设计加工的工作人员提出了更高要求。工作人员在机械设计加工的过程当中，应当按照现代机械加工的要求，不断提高产品的质量，尽可能做到精益求精。

2 机械零件加工工艺

2.1 加强工艺过程的控制

针对零件加工精度受机械加工工艺系统的影响，在零件加工过程中建议加强对整个加工过程的误差控制。第一，要加强设备的维护与保养，及时更换老旧或损坏的零部件，最大程度的控制设备零部件造成的原始误差。第二，要加强机械加工工艺及程序的规范性，提高加工工艺的标准化程度。在设计加工工艺时，精确计算几何误差，并通过全面检查刀具、夹具、量具等，反复测试各个流程的加工精度，来确保零件加工达到高精度的要求。第三，根据加工零件的实际加工需求合理的选择刀具、夹具、量具，使机械加工工艺系统与加工件保持较高的适应性，来预防几何误差。第四，加强加工环节的数据记录，通过整理分析总结问题，分析误差发生的原因，并加强影响误差产生的影响因素的控制，来预防机床误差造成的零部件加工精度降低的问题。第五，采用机械加工工艺系统自控制系统，将零件实际加工过程中产生的误差输入数控机床中，来提高加工工艺系统整体的加工精度。

2.2 加强设备加工的温度控制

企业要加强机械加工过程中对设备的温度控制。必要时需要增加通风设备或散热装置，来控制设备的温度，预防设备升温造成的刀具、加工件的热变性。当加工件进入砂轮打磨环节，巨大的摩擦力会导致加工件温度迅速升高。发生该问题可采用冷水降温的方式来控制温度，预防加工件热变形等相关问题。

2.3 合理避免外力影响

机械零部件加工过程中，挤压力以及摩擦力是最为常见的一种外力形式，也是影响零部件精度的重要因素。想要更好地保证零件加工精度，就必须要对外力因素进行控制。在开始加工作业之前，工作人员必须要对加工所使用的设备与工件实施全面的检查，保证夹具以及其他与零件接触部位的挤压力位于预设的范围内，不会对零部件造成过度挤压。为了降低摩擦阻力，工作人员需要对刀具以及其他与工件接触的部位开展细致的打磨，确保其表面光滑，更好地保障加工精度。

2.4 创新加工工艺

机械加工工艺的创新也是提升零部件加工精度的重要途径。技术人员将新技术、新理论以及新材料引入机械加工领域，实现对加工工艺与加工设备的改进和提升，这对于进一步提升加工精度具有重要意义。例如，将自动化技术与智能化技术应用于机械加工领域，能够有效避免人为因素对零件加工过程中施加的影响。同时，温度传感器与监控设备的使用，能够使工作人员实现对机械加工设备运行状态的全天候监控。因此，企业应该引导和鼓励技术人员进行创新，如通过培训保持技术人员职业技能的先进性；通过对外交流来拓展技术人员的眼界；通过物质激励来提升技术人员的创新热情。

2.5 热处理工序安排

热处理是使零件在加热处理后冷却下来从而使加工零件改变其内部组织并获得要求的加工性能的一种加工工艺。热处理可以很大程度上改善材料的内部结构并且有利于加工，一般分为预备热处理和最终热处理。预备热处理是为了改变零件组织以获得相应性能并且除去材料加工内应力和给最终热处理提供前提，有正火、退火、时效等。最终热处理的目的是大大地提高零件的强度和刚度等性能。①为改善切削性能我们可以在还没加工时做正火、退火的热处理。②粗加工后，为消除材料的内应力可以进行时效处理。③用来改善材料综合性能的热处理一般放在半精加工与精加工之间。④我们在工艺过程的最后安排镀铬、镀锌等热处理可以更好满足零件的耐磨性要求。

3 结语

综上所述，在机械设计加工的过程时应当结合具体的加工情况，选择合适的切削刀具和加工材料，优化加工流程，规范加工手段、技术和方法，综合考虑多方面因素的影响，提高机械设计加工的性能和质量。