机械制造工艺设计合理化研究

朱加杰

（常州市裕成富通电机有限公司，江苏 常州 213002）

现代化背景下，机械制造工艺手段持续提高，人类工作时间不断降低，工作效率随之增加，提高了社会公众的生产、生活、工作水平，也为其带来了更多的便利性，但伴随我国社会高速发展，现存的机械制造工艺无法满足现代化社会高速发展的各种需求。所以，有关人员需要对此给予高度重视，在机械制造工艺的设计环节，采取各种合理化、高效化的措施，提高工艺制造水平，推动我国机械制造行业在发展层面迈上崭新的台阶。

1 机械设计环节需要遵循的主要原则分析

1.1 综合性的加工原则

一般情况下，机械制造加工和生产操作，要求作业人员经过较长时间的练习，才能够将机械制造效果提升到相对较好的范围。所以，针对机械在设计环节，需要对各种制作流程和工具予以重点关注，将理论知识、实践操作实现深层次的结合，提高设计的综合性效果。借助此种方式，可以合理强化机械制造工程自身的质量和效率，同时强化实践性能、综合性能，让生产环节的工作经验与后续应用环节能够实现有效连接。在确保机械设备符合应用性能和质量要求的基础之上，提升设备在工作环节的整体效率，从而达到强化经济效益的目标。

1.2 整体性的加工原则分析

针对机械制造加工实行合理化设计工作期间，有关人员需要尽可能提升设计工作效果，从多层次、多维度的角度出发，针对机器设计的所有环节做出有效衡量，提升其配合性和协调性，让整体性设计原则得到有效的贯彻和落实，有针对性地提高机械产品自身的精准度。在设计环节合理遵守整体化原则，可以最大限度地提升机械产品自身的应用性能，从而达到强化经济效益的目标，提升企业在市场层面的综合竞争能力。

2 机械制造工艺环节的各项基础设计知识分析

2.1 加工精准度分析

在机械制造工艺中，制造加工环节的精准度是其中一项重点，不仅能合理提高加工质量，还能确保加工作业的顺利开展。具体来讲，就加工制造方式角度而言，在表面、质量、位置、形状、尺寸等诸多层面，需要划分不同的类别，对精准度实行合理管控。对精准度实行有效管控，是强化机械制造工艺和制造质量的主要方式，需要多个环节共同协同才能达到目标。自动形成法、固定标准刀具法、基本试切法是应用最为常见的几种方法。与获得尺寸精准度之间拥有相对较大的差异性，展成法、成型法、轨迹法是较为基础的方法，需要持续不断地对其予以完善和优化。

2.2 机械制造零件的定位

机械制造环节零件的定位，有助于更好地达到零部件的制造质量要求，零件在定位期间应用的方式种类相对有很多，需要按照具体状况选择最为合理的定位方式，对零部件实行加工制造，可以有针对性地提高机械装备自身的质量。定位的标准度高低，对于定位工作安排拥有较为重要的作用，可以选择最为合理的定位标准，来强化机械设备的工作质量。就细节角度来讲，作业人员需要对比例做好研究操作，通过各项实践调查及理论知识的研究操作，科学合理地提升设备在安装环节的工作质量。应用场合不同设备的操作标准也不同，技术标准是伴随实际要求的提升，从而产生变化的一种主要标准内容，对于安装标准、包装标准的具体实施来讲，拥有较为重要的作用。

2.3 零部件的装夹操作分析

零部件在生产制造之前，需要先将工件放在床、夹具的精准区域内部，此项流程就是对位置进行固定，同时保证位置的精准性，并应用零件夹具对其实行紧固操作，此项程序叫作夹紧，将上述两个流程实现有效综合简称为装夹。机器生产制造环节的零部件装夹是否符合有关标准，对于零件产品的质量会起到极大的影响，同时对商品的安全制造成本、生产速度等也会起到直接影响。正常状况下，在机器生产技术中应用最为常见的零件装夹模式，主要包含夹具装夹、划线找正式装夹、直接找正式装夹等。

2.4 制作流程和技术流程

对于机器生产技术来讲，制作流程主要是指原材料借助机械设备以及人员的劳动量，转化生产成能够在市场上完成销售操作的商品。此流程中涵盖的内容相对较为丰富，主要包含制造工作具体开始之前的各项准备；毛坯和原料等各种材料的准备；半成品在生产制造环节的各项基本操作流程；附加工作制造的具体实施过程；商品的包装设计工作，以及包装设计环节需要注意的各种细节。

技术流程主要是指在实际工作环节，对制造的商品在样式、大小层面进行变化，推动程序朝着多面性的方式不断优化和完善，例如半成品的相关内容、热处理的实际操作过程；机器的相关问题等。具体来讲，机器生产技术流程主要是指应用机器生产的方式，针对已经完成加工制造的半成品实行操作，可以推动商品生产制造工作的完成。上述由多个步骤所构成的商品生产制造程序，是商品在生产制造环节的主要流程和步骤。

3 机械制造加工当前在工艺设计环节存在的主要问题分析

3.1 加工设备的精准度无法有效保证

机械零件的精准度过于依赖加工设备自身的精准度，如果加工设备的精准度不符合标准，零件的精准度也就无法得到有效保证。此种问题出现的原因相对较多，例如生产设备没有定期维护保养，从而导致精准度逐渐偏差；再比如进口加工设备由于专业技术能力不符合标准，同时对精准度无法实现正确精准的校正；再比如一套设备同时在多种不同的工厂中实现来回流转，精准度很难得到有效保障。同时，一部分机械制造企业不具备较为严格科学的审核校验机制，不仅没有专业性的审核队伍，同时在监督层面也缺乏科学性的管理机制，致使设备自身的精准度无法得到有效保证，导致产品质量也出现了一定的问题。

3.2 加工方式和工序顺序选择不合理

例如：套筒部件在单件加工制造环节应用电火花的加工方式，滑槽定位锥坑的深度和表面的粗糙程度都能够得到有效保障。但是，批量化生产期间，如果再应用电火花的加工方式，必然会产生一系列问题，具体如下：

3.2.1 电极消耗，成本开销加大

使用黄铜将滑槽的形状当做电极，对少量套筒完成加工之后，电极会产生磨损的问题，滑槽的形状与表面粗糙程度无法达到设计标准，为了保证加工制造环节的质量，电极就会变成消耗品，成本就会随之增加。

3.2.2 加工制造周期被迫增加

此种零部件属于不锈钢材质滑轨，主要应用电火花加工制造的方式制造一个滑轨，大概需要耗费2~3 d，对后续装配和调试都会形成不利影响，导致生产制作周期不断延长。

综上，针对此种零部件，可以选择应用工艺孔加工定位锥坑的方式，在滑槽内部径孔中完成加工操作，能够合理减少加工成本、制造周期。

3.3 涉及自身存在缺陷

长期以来，一部分设计只单纯思考了功能，对于加工没有重点关注，导致加工期间需要额外增加大量的夹具和辅助工具，导致加工成本、时间急剧上升。同时，机械制造企业对于机械产品提出的要求，通常指重点强调产品精准度，对于产品的工业设计几乎忽略不计，导致大部分企业制造出的产品外观庞大、本质粗糙，有极大的上升空间。

4 机械加工制造环节提高工艺合理化水平的设计策略分析

4.1 掌控机械设计在制造环节的发展趋势

在机械设计制造环节，需要合理应用信息化技术，让生产制造、计算机技术实现有机融合，生产人员只需要在计算机中对生产参数完成设置，就可以确保机械设备完成自动化的生产。对于机械制造设计和信息技术的有机融合，通过创造信息化、机械化、智能化的设计模式，可以有针对性地提高机械产品的整体制造质量和设计精度，推动机械设备朝着高端化、智能化的方向不断发展。

4.2 设计环节重视产品表面质量设计工艺

现阶段，对于机械制造环节的设计工作来讲，产品表面的工艺设计质量要予以重点关注，因为直接影响产品的应用寿命和质量。针对产品表面质量实行评测时一个主要的标准是其粗糙度，在设计环节需要重点关注此项参数。对于金属产品的机械制造来讲，产品的配合质量、耐蚀性、疲劳度、耐磨性，都会由于外界因素形成一定程度的影响，所以在设计制造环节，要求选择最为合理的金属材料和刀具，持续优化加工切削条件，应用最为合理的加工工艺和方式，保证加工工作能够高质高效完成，减少金属制造产品表面的粗糙程度，确保产品质量符合设计标准。

4.3 设计环节将加工精准度作为主要前提

对机械设计制造人员来讲，在具体开展设计制造工作期间，需要注意产品内容解决方式等事项，在制造要求中做好标记，标记内容主要包含误差的产生因素及解决措施；针对工装夹具、量具、检测设备等需要做好维护，保证加工设备在运转期间的高效性将误差降到最低，确保产品符合设计制造环节的精准度。另外，对误差产生影响的其他因素，要求工作人员以实际角度为基础，系统性地思考不同角度形成的不同因素，并采取有效措施对其予以解决，合理提升加工制造环节的质量和精准度。

4.4 提高机械制造标准

在设计环节需要对设计标准做出合理化、科学化的设计，保证机械制造的整个过程能够有据可依，同时针对各项制造操作流程实行合理规范。机械制造产品的质量会受到零部件在制造环节的影响，所以需要严格管控零部件的制造标准，确保机械产品在生产制造环节的质量和效率能够得到合理提升。

4.5 将绿色制造理念作为设计核心

为了让机械制造加工环节的工艺在合理性层面得到有效保证，需要摒弃和打破以往的传统设计理念和方式，将设计环节的核心重新定义为绿色化制造工艺。

要想合理融入绿色化制造理念基础，是确保企业在经济层面的收益，通过融合绿色环保与经济效益的方式，保证机械设计环节的合理化，确保企业实现长远发展。

4.5.1 缓解各种材料的浪费现象

现阶段，原材料的浪费问题较为严重，同时也是导致企业生产制造产品长期居高不下的主要诱因，严重伤害了企业的经济收益。所以，在开展机械设计制造工作期间，需要对原材料的特点和类型做好分析，针对多余和剩余的原材料，要合理研究如何对其实现再次应用，在实际设计方案中对再应用理念予以合理融合，最大限度降低材料的浪费率。

4.5.2 加大绿色材料的应用量

在机械生产设计环节，对于各种新型的绿色化材料需要加大应用力度，在设计环节，尽可能要求应用无污染、可降解的绿色化材料，全方位提升机械制造产品的环保性能，有针对性地提高企业在市场层面的竞争力。

5 结束语

综上所述，现阶段，在机械制造环节对工艺实现合理化设计拥有至关重要的作用，伴随我国综合国力持续增长，机械制造工艺应用范围不断扩增，也得到了公众的广泛关注。要想提高机械制造环节的合理化设计水平，需要通过掌控机械设计制造的主要发展趋势，在设计环节重点关注产品的表面质量，以加工精度作为设计前提，合理提高机械设计制造标准，在设计环节以绿色制造理念为其核心等诸多措施，推动我国机械制造行业实现深层次发展。