基于機(jī)械制造工藝下合理化機(jī)械設(shè)計的分析（1）

何康

【摘 要】隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加深，機(jī)械制造工藝水平得到顯著提升。機(jī)械制造在人們?nèi)粘５纳a(chǎn)與生活中發(fā)揮著重要作用。基于機(jī)械制造工藝下，合理化設(shè)計機(jī)械，確保機(jī)械制造的效果就顯得尤為重要。本文從機(jī)械設(shè)計的主要內(nèi)容出發(fā)，分析基于機(jī)械制造工藝下的機(jī)械設(shè)計流程，并對合理化機(jī)械設(shè)計的措施進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；制造工藝；機(jī)械設(shè)計

機(jī)械制造工藝的工作流程十分繁瑣，并且對于技術(shù)也有較高要求。對于機(jī)械的設(shè)計應(yīng)確保一定的合理性，要在安全范圍內(nèi)不斷提高各種機(jī)械產(chǎn)品性能指標(biāo)，最大限度的延長機(jī)械產(chǎn)品的壽命。因此，在對機(jī)械進(jìn)行設(shè)計時，企業(yè)應(yīng)從設(shè)計的角度出發(fā)，運(yùn)用科學(xué)、合理的設(shè)計方案，從而不斷提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、機(jī)械設(shè)計的主要內(nèi)容

（一）機(jī)械制造工藝

機(jī)械制造工藝指的是在確保機(jī)器安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，通過多種方式達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計要求的生產(chǎn)手段。在機(jī)械制造過程中，機(jī)械制造工藝能夠?qū)⒏鱾€種類的原材料經(jīng)過一系列加工，制作成為合格的機(jī)械產(chǎn)品，是整個機(jī)械制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)械制造工藝在整個機(jī)械的生產(chǎn)和制造過程中具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義，是確保整個機(jī)械制造流程順利完成的有效保障，包括零件加工、零件定位與零件裝夾等，把原材料制成半成品，這是機(jī)械制造工藝的制作程序[1]。機(jī)械制造工藝還包含一些技術(shù)程序，對半成品進(jìn)一步加工使其成為產(chǎn)品。機(jī)械制造工藝還會對產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)加工，通過機(jī)械生產(chǎn)方式對產(chǎn)品進(jìn)行一定的加工操作，進(jìn)而形成最后的機(jī)械成品。

（二）機(jī)械設(shè)計

機(jī)械設(shè)計是指在原有機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)上，實時更新客戶需求，繼而對機(jī)械制造工藝加以適當(dāng)改造，從而實現(xiàn)提高機(jī)械整體性能的目的。由于機(jī)械設(shè)計涉及知識面很廣，涉及理論知識極為復(fù)雜，所以對機(jī)械設(shè)計人員提出了較高要求，同時也說明了好的設(shè)計方案是機(jī)械制造工藝的絕對保證。當(dāng)前眾多行業(yè)和企業(yè)都通過機(jī)械制造工藝，使自身得到不斷的進(jìn)步與發(fā)展，同時也因機(jī)械設(shè)計確保了機(jī)械制造工藝的順利實施，推動了機(jī)械制造工藝的發(fā)展。

二、機(jī)械設(shè)計的工藝與流程

（一）零件裝夾

在機(jī)械零件投入生產(chǎn)之前，需要將機(jī)械零件固定在機(jī)床或夾具之上。要想進(jìn)一步保證機(jī)械零件的準(zhǔn)確安放，要依照夾緊的流程工序再次做穩(wěn)固處理。裝夾是指機(jī)械零部件的固定與夾緊位置操作。機(jī)械零件的質(zhì)量情況受零件裝夾工序所影響，同時也會對機(jī)械零件生產(chǎn)速度與生產(chǎn)成本造成一定影響。其中較為常見的零件裝夾方式主要有夾具裝夾式、直線找正式和劃線找正式三種。

（二）零件定位

為了保證零件的精確度，應(yīng)做好各個零件的定位工作。在對零件進(jìn)行定位時，先要選擇定位基準(zhǔn)。選擇零件的定位基準(zhǔn)主要依據(jù)加工工件的各種參數(shù)，包括點、線、面、材質(zhì)、尺寸等，從而確定加工工具與工件之間的相對位置關(guān)系。以應(yīng)用場所和實際步驟為標(biāo)準(zhǔn)，可把定位基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩種，這兩種定位基準(zhǔn)中較為常見的就是工藝基準(zhǔn)，其中可以細(xì)分為三類，包括檢測基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)。

（三）零件加工

零件加工的精確度是整個機(jī)械制造工藝中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，與最終產(chǎn)品的使用性能有直接關(guān)系。依據(jù)零件加工精確度的相關(guān)要求，可分為位置精確度、大小精確度、外形精確度與質(zhì)量精確度四種。在機(jī)械制造過程中，通常使用試切法和調(diào)整法保證機(jī)械零件具有精確的尺寸，而使用軌跡法和成形法保證機(jī)械零件具有精確的外形。

（四）工藝流程

機(jī)械制造工藝包括五個流程，分別是原材料準(zhǔn)備、半成品制作、半成品保管、成品制作及成品裝備檢驗。整體來說，機(jī)械制造工藝的過程屬于生產(chǎn)范疇，其工作重點是為了調(diào)整與改變產(chǎn)品的尺寸、外形等，還包含調(diào)整與零部件相對位置關(guān)系等操作，如毛坯制造與機(jī)械加工等工藝流程[2]。工藝流程包含整個機(jī)械制作加工流程，通過對機(jī)械進(jìn)行加工，適當(dāng)?shù)母淖兒驼{(diào)整零部件的尺寸、外形與質(zhì)量。機(jī)械制造工藝流程是由多種詳細(xì)具體的工序組成的，主要流程包括走道、公步、工位與安裝四道工序。

三、基于機(jī)械制造工藝下合理化機(jī)械設(shè)計的措施

（一）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化

機(jī)械設(shè)計具有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，任何設(shè)計都不可以脫離這個范圍標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)械制造工藝中，機(jī)械設(shè)計不但要注重機(jī)械整體的結(jié)構(gòu)特征，還要使產(chǎn)品的性能符合國家的標(biāo)準(zhǔn)。在滿足國家性能標(biāo)準(zhǔn)之上，不斷提高機(jī)械設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。同時，機(jī)械設(shè)計也應(yīng)注重機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，通過降低機(jī)械生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)率，從而增加企業(yè)收入。多數(shù)企業(yè)在機(jī)械設(shè)計過程中，沒有重視機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，致使設(shè)計出的機(jī)械產(chǎn)品不合格，不能流入市場，極大的耗費(fèi)了企業(yè)財產(chǎn)與勞動力。

（二）加工精確化

各個機(jī)械零部件在其生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中，實際數(shù)據(jù)與設(shè)計數(shù)據(jù)多多少少都會出現(xiàn)一些偏差，技術(shù)水平再高，也不會一點誤差都不出現(xiàn)，至少以當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)是無法達(dá)到的。因此，如何實現(xiàn)機(jī)械零部件加工精確化，最大限度的減少誤差，是整個機(jī)械制造工藝需要解決的重要問題。要想提高零部件生產(chǎn)的精確度，企業(yè)應(yīng)細(xì)致、客觀的對差異產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入分析與研究，從而確定差異原因，確定不同差異對于機(jī)械零部件造成的影響，從而有效降低差異，使機(jī)械設(shè)計具有目的性和有效性，確保機(jī)械零件加工精確化。

（三）提高表面質(zhì)量

多數(shù)設(shè)計人員認(rèn)為機(jī)械零部件表面的光滑程度與機(jī)械的使用效果關(guān)系不大，但是權(quán)威研究顯示，機(jī)械表面的粗糙度對于機(jī)械零件使用壽命有著很大影響。因此，在機(jī)械設(shè)計過程中，應(yīng)盡量提高機(jī)械零件表面質(zhì)量，這對制造刀的選擇要求較高。由于機(jī)械零件表面越粗糙使用壽命越短，機(jī)械表面越光滑使用壽命越長可以得出，在制造刀的選擇上，應(yīng)選取半徑稍大、副偏角稍小的道具，一定程度上降低機(jī)械零件表面光滑程度，精車刀與修光刀也能起到輔助作用[3]。同時，在機(jī)械制造過程中，削切速度越快，零件表面越光滑，反之，零件表面就越粗糙，應(yīng)盡量提高機(jī)械零件制造的削切速度。

（四）綠色制造工藝

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的不斷加深，企業(yè)自身在不斷發(fā)展的同時，應(yīng)增強(qiáng)自身的社會責(zé)任感，兼顧企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。企業(yè)相關(guān)設(shè)計人員在機(jī)械設(shè)計過程中，要順應(yīng)時代的發(fā)展，突破常規(guī)設(shè)計理念，在機(jī)械設(shè)計中加入綠色設(shè)計理念，實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計與綠色制造工藝的有機(jī)結(jié)合。隨著人們保護(hù)環(huán)境意識的加強(qiáng)，對于企業(yè)承擔(dān)社會責(zé)任，更新生產(chǎn)理念，也起到一定的推動作用。企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益并非是兩個對立面，社會效益的提高，能有效促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷發(fā)展。另外，企業(yè)應(yīng)用綠色制造工藝時要注意綠色材料的選取，用于機(jī)械制造的綠色材料合適與否也是非常重要的。

四、結(jié)語

總而言之，基于機(jī)械制造工藝下，為了使制造出的機(jī)械產(chǎn)品滿足市場的需求，需要進(jìn)行合理化的機(jī)械設(shè)計，不斷提高機(jī)械設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化、加工的精確化，同時也應(yīng)提高機(jī)械加工的表面質(zhì)量，采用綠色的機(jī)械制造工藝，從而使生產(chǎn)出來的機(jī)械零件具有更好的使用性能和壽命，從而提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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