淺析機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)

顧兆業(yè) 李 鵬

在機(jī)械制造領(lǐng)域中，進(jìn)行合理的機(jī)械設(shè)計(jì)具有重要意義，有效的工藝流程設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用，能夠提高機(jī)械產(chǎn)品的制造質(zhì)量和使用壽命，同時(shí)也是企業(yè)提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素，有助于促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位的提升。伴隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)于制造環(huán)節(jié)生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量要求的逐步提升，人們有必要重視機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性，以促進(jìn)企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 機(jī)械制造工藝的常見(jiàn)問(wèn)題分析

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造環(huán)節(jié)的重要工作內(nèi)容，也是機(jī)械制造工作開(kāi)展的基礎(chǔ)。進(jìn)行機(jī)械制造工藝設(shè)置主要是針對(duì)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行合理安排，減少產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)出現(xiàn)資源浪費(fèi)情況，控制生產(chǎn)成本，對(duì)于各環(huán)節(jié)的制造工藝實(shí)施技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)備，確保對(duì)生產(chǎn)制造流程進(jìn)行有效控制。機(jī)械制造工藝流程如圖1所示。

圖1 機(jī)械制造工藝流程

1.1 機(jī)械程序設(shè)計(jì)

機(jī)械程序設(shè)計(jì)主要需要確定產(chǎn)品制造程序以及技術(shù)程序兩方面內(nèi)容，制作程序主要是指機(jī)械制造產(chǎn)品由原材料轉(zhuǎn)化成為市場(chǎng)商品的全過(guò)程，此程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和內(nèi)容較為豐富，產(chǎn)品制造之前需要對(duì)原材料、毛坯等進(jìn)行全面準(zhǔn)備，進(jìn)行半成品的制作、加工工藝的實(shí)施以及技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)包括產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)等內(nèi)容，它們都是制作程序需要考慮的問(wèn)題[1]。技術(shù)程序則是需要對(duì)產(chǎn)品的類(lèi)型、樣式、規(guī)格等問(wèn)題進(jìn)行確認(rèn)，通過(guò)多環(huán)節(jié)程序和技術(shù)操作的完善，使機(jī)械加工相關(guān)的問(wèn)題、熱處理等特殊技術(shù)的應(yīng)用操作問(wèn)題，都能夠按照既定的工藝流程進(jìn)行操作，將機(jī)械制造加工工藝的基本步驟進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化。

1.2 零件裝夾

零件裝夾是機(jī)械制造過(guò)程中的重要工作環(huán)節(jié)，這一工作程序?qū)⒚鞑牧显跈C(jī)床中進(jìn)行準(zhǔn)確的位置固定，保證車(chē)床制造加工工藝的順利進(jìn)行。零件裝夾需要保證將工件毛坯加緊并進(jìn)行穩(wěn)定，由于加工過(guò)程會(huì)對(duì)毛坯產(chǎn)生巨大的外力作用，因而科學(xué)的裝夾工作對(duì)于產(chǎn)品的加工生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量都具有重要意義。進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)需要根據(jù)自身的產(chǎn)品加工應(yīng)用需求，選擇合適的裝夾方式。

1.3 定位

機(jī)械制造工藝中進(jìn)行產(chǎn)品定位的方式有很多種，這對(duì)于有效達(dá)到機(jī)械零部件產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量要求具有重要作用。進(jìn)行定位標(biāo)準(zhǔn)的確定，需要對(duì)加工工藝的理論基礎(chǔ)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行全面調(diào)查，進(jìn)而契合自身的產(chǎn)品加工要求，進(jìn)行定位標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。

1.4 加工精度

加工精度是產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)流程需要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，它直接影響加工技術(shù)的應(yīng)用程度，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品加工過(guò)程具有直接影響。從實(shí)際加工角度而言，進(jìn)行加工精度的設(shè)計(jì)和確定，便是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸規(guī)格、性狀、切割位置以及工藝流程的確定過(guò)程。進(jìn)行有效的加工精度控制管理對(duì)于提升產(chǎn)品工藝和加工質(zhì)量具有重要意義。例如，進(jìn)行汽車(chē)部件的機(jī)械加工時(shí)，人們需要在鍛坯加工過(guò)程中合理控制溫度，通過(guò)正火溫度的調(diào)控保證加工部件的硬度，正火硬度在197～207HB時(shí)，適宜應(yīng)用切削加工工藝來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)用40CrMnMo材料進(jìn)行切削時(shí)，可將其加熱到860℃，保溫空冷作業(yè)后，再利用650～670℃高溫進(jìn)行回火，使其滿(mǎn)足切削工藝要求，提高加工精度。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題

機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程需要保證加工方案的合理性和科學(xué)性，通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合，不斷對(duì)其設(shè)計(jì)理念和技術(shù)應(yīng)用方式進(jìn)行調(diào)整，保證產(chǎn)品質(zhì)量和工藝應(yīng)用目的的實(shí)現(xiàn)。伴隨機(jī)械工程領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用程度的不斷提升，進(jìn)行總體性的程序設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義，現(xiàn)代化、智能化等加工機(jī)械以及技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠有效提升產(chǎn)品加工效率。由于其技術(shù)應(yīng)用的特征，機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程的工作更需謹(jǐn)慎，合理的工藝流程設(shè)計(jì)是保證加工過(guò)程流暢性的關(guān)鍵，相關(guān)加工工作人員需要明確規(guī)范每個(gè)工作環(huán)節(jié)的程序，確保機(jī)械產(chǎn)品加工的基礎(chǔ)工作有效落實(shí)，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面落實(shí)，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制管理，實(shí)現(xiàn)全流程的綜合管控，提升機(jī)械制造工藝的系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化工作水平[2]。

3 機(jī)械制造工藝中機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性?xún)?yōu)化措施

3.1 保證和提高加工精度的工藝技術(shù)應(yīng)用

機(jī)械制造工藝中，不同的技術(shù)應(yīng)用方式會(huì)使程序設(shè)計(jì)存在差異，產(chǎn)品加工的精度也不盡相同。提升產(chǎn)品加工精度是提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，工作人員需要對(duì)工藝實(shí)施的差異化特征進(jìn)行深度的原因解析，進(jìn)而探求有效提升產(chǎn)品加工精度的技術(shù)應(yīng)用方式。這樣有助于人們?cè)诋a(chǎn)品制造加工過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際操作需求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工精度的提高。基于機(jī)械制造的實(shí)際情況，加工系統(tǒng)的應(yīng)力變化、熱變形處理、刀具磨損情況以及產(chǎn)品內(nèi)部應(yīng)力作用的變化，都會(huì)導(dǎo)致加工誤差現(xiàn)象的發(fā)生，盡量減小加工誤差是提升加工精度的有效方式。應(yīng)用較為廣泛的減小誤差方法主要包括誤差補(bǔ)償工藝方法、均化原始誤差工藝方法以及轉(zhuǎn)移原始誤差工藝方法。

3.2 提高機(jī)械加工產(chǎn)品表面質(zhì)量的工藝應(yīng)用方式

粗糙度是決定機(jī)械產(chǎn)品表面質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，金屬加工表面質(zhì)量對(duì)于產(chǎn)品耐磨性、產(chǎn)品疲勞強(qiáng)度、產(chǎn)品耐蝕性以及配合質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命的關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)。金屬加工環(huán)節(jié)的刀具選擇、金屬材料、加工工藝等都會(huì)對(duì)表面質(zhì)量造成影響，在金屬加工過(guò)程中，人們應(yīng)當(dāng)通過(guò)選擇合適的加工刀具和工件材料、完善加工切削條件、應(yīng)用正確的加工方法、做好加工環(huán)節(jié)控制等措施，降低金屬表面粗糙度，進(jìn)而提升表面質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)金屬加工工藝水平的綜合提升。

3.3 提升綠色工藝的應(yīng)用措施

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，可持續(xù)發(fā)展理念的深入人心，減小機(jī)械設(shè)計(jì)制造對(duì)于自然環(huán)境的破壞作用也是機(jī)械工藝合理性設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，綠色環(huán)保發(fā)展理念的融合符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于工業(yè)行業(yè)的發(fā)展要求[3]。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)需要在保證產(chǎn)品加工經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，重視其生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的共贏。機(jī)械產(chǎn)品加工工藝應(yīng)用過(guò)程中可能產(chǎn)生廢氣污染、固體廢棄物污染以及噪聲污染，產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)需要加大對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的關(guān)注，提升原材料質(zhì)量，對(duì)加工過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行降噪處理，實(shí)現(xiàn)最大程度的環(huán)境污染控制管理，踐行綠色環(huán)保發(fā)展理念。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械制造工藝的合理設(shè)計(jì)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品原材料向商品的轉(zhuǎn)化過(guò)程。機(jī)械程序設(shè)計(jì)、零件裝夾、定位和加工精度都是工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中需要關(guān)注的問(wèn)題。人們應(yīng)當(dāng)重視工藝設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化，提升產(chǎn)品精度和表面質(zhì)量，重視綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)合理化機(jī)械設(shè)計(jì)，提升機(jī)械制造工藝應(yīng)用水平。

[1]蔡文琴.機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)分析[J].新技術(shù)新工藝，2015，（8）：25-27.

[2]嚴(yán)冬青.機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016，（20）：10-11.

[3]程珊珊，王利.機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)研究[J].大科技，2017，（13）：246.