探討機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)

王晨曦

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，適當(dāng)?shù)氖褂脵C(jī)械產(chǎn)品，不僅能夠提高人們的工作效率，還能夠有效減少不必要的人力資源消耗。然而從目前來(lái)看，機(jī)械制造工藝中的機(jī)械設(shè)計(jì)并沒(méi)能達(dá)到完善，這不利于更好的服務(wù)于人們。基于此，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的探討，通過(guò)分析機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造工藝中的重要地位，概述機(jī)械制造工藝的流程，并具體闡述機(jī)械制造工藝中合理化機(jī)械設(shè)計(jì)的措施，以供人們參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝;合理化;機(jī)械設(shè)計(jì);

前言

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，人們對(duì)機(jī)械制造工藝的要求也越來(lái)越高。為了設(shè)計(jì)出人們滿意的機(jī)械產(chǎn)品，相關(guān)企業(yè)就必須注重機(jī)械設(shè)計(jì)的合理化。由此可見(jiàn)，深入探討機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)是很有必要的，它能夠有效提高機(jī)械產(chǎn)品的性能，從而為人們更好的服務(wù)。

1.機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造工藝中的重要地位

要想提高機(jī)械制造工藝的質(zhì)量，就必須做好機(jī)械設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)。從目前來(lái)看，不管是機(jī)械產(chǎn)品制造流程的方向還是最終結(jié)果，都是由機(jī)械設(shè)計(jì)決定的。合理的機(jī)械設(shè)計(jì)，不僅能夠提高機(jī)械產(chǎn)品的性能，還能夠推動(dòng)整個(gè)制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。近些年來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)水平在不斷提升，具體體現(xiàn)在以下兩方面：第一，相關(guān)企業(yè)不斷創(chuàng)新傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)，這為促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);第二，相關(guān)企業(yè)不斷融入現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和資金，這為推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展提供了動(dòng)力。

2.機(jī)械制造工藝的流程

機(jī)械制造工藝的流程，主要包括以下三方面：第一，零件的定位;第二，零件的裝夾;第三，控制加工精度。

2.1零件的定位

零件的定位，是機(jī)械制造工藝的流程之一。在進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)加工的過(guò)程中，為了保證工件的位置精度和調(diào)整法獲得尺寸精度時(shí)，工件相對(duì)于機(jī)床與刀具需要存在一個(gè)正確位置，這個(gè)位置就是我們提到的生產(chǎn)中的定位。工件定位是否準(zhǔn)確，決定了工件的加工精度能否達(dá)到要求。要想提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，就必須對(duì)其零件進(jìn)行合理定位。一方面，為了使零件的定位更加準(zhǔn)確，相關(guān)企業(yè)需要選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的參照物;另一方面，標(biāo)準(zhǔn)并不是一成不變的，相關(guān)企業(yè)還需要根據(jù)不同零件的安裝位置和使用要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.2零件的裝夾

零件的裝夾，也是機(jī)械制造工藝的主要流程。從目前來(lái)看，零件的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程組成的。首先，在開(kāi)始加工前，相關(guān)企業(yè)需要將零件安設(shè)在機(jī)床或夾具中某一正確的位置，這個(gè)過(guò)程稱為定位;其次，為了使定位好的工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過(guò)程始終保持正確的位置，還需將工件壓緊夾牢，這個(gè)過(guò)程稱為夾緊。定位和夾緊的整個(gè)過(guò)程合起來(lái)稱為裝夾。定位和夾緊是為了更好的保證加工精度，在加工前，應(yīng)確定工件在機(jī)床上的位置，并固定好，以接受加工或檢測(cè)。將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過(guò)程，稱為裝夾。值得注意的是，只有合理及簡(jiǎn)便裝夾，才能確保零件的加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，裝夾在整個(gè)流程中是十分重要的。

2.3控制加工精度

加工精度：零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。符合程度越高則加工精度就越高。控制加工精度，同樣是機(jī)械制造工藝的主要流程。只有對(duì)加工精度進(jìn)行合理控制，才能生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械產(chǎn)品。由此可見(jiàn)，在整個(gè)過(guò)程中，能夠制約機(jī)械產(chǎn)品性能和質(zhì)量的最大因素便是精度要求。如何有效提高加工精度，已成為眾多相關(guān)企業(yè)急需深思的重要問(wèn)題。通常來(lái)說(shuō)，安裝位置、零件尺寸、表面粗糙度、零件外形，都屬于加工精度的控制對(duì)象。而控制零件外形精度的軌跡法和成型法以及控制零件尺寸精度的試切法和調(diào)整法，都屬于加工精度的控制方法。

3.機(jī)械制造工藝中合理化機(jī)械設(shè)計(jì)的措施

機(jī)械制造工藝中合理化機(jī)械設(shè)計(jì)的措施，主要有以下幾點(diǎn)：第一，嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則;第二，提高加工精度;第三，提高加工表面質(zhì)量;第四，貫徹綠色制造理念。

3.1嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則

機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則主要包括以下三大類，第一大類是技術(shù)性準(zhǔn)則;第二大類是安全性準(zhǔn)則;第三大類是標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則。對(duì)于技術(shù)性準(zhǔn)則來(lái)說(shuō)，它要求機(jī)械設(shè)計(jì)中的所有技術(shù)性都必須符合國(guó)家相關(guān)部門(mén)規(guī)定的要求;對(duì)于安全性準(zhǔn)則來(lái)說(shuō)，它要求機(jī)械設(shè)計(jì)中的所有環(huán)節(jié)都必須具有詳細(xì)的安全條例和指導(dǎo)方針;對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則來(lái)說(shuō)，它主要包括方法標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)物形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化以及概念標(biāo)準(zhǔn)化。除此之外，根據(jù)執(zhí)行程度不同，機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則可分為推薦執(zhí)行和必須執(zhí)行兩種;根據(jù)應(yīng)用范圍不用，機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則可分為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)三種。

3.2提高加工精度

所謂加工精度，實(shí)則就是加工后零件的實(shí)際位置、形狀、尺寸三種幾何參數(shù)與圖紙要求的理想幾何參數(shù)的符合程度。從目前來(lái)看，由于我國(guó)技術(shù)水平整體偏低，致使加工精度并沒(méi)有那么高。為了改變這一現(xiàn)狀，相關(guān)企業(yè)就必須對(duì)加工誤差進(jìn)行更深層次的研究，例如，定位誤差、機(jī)床幾何誤差、受熱變形誤差等，只有這樣，才能有效提高加工精度。我以數(shù)控車削單一軸類零件為例，在粗加工之前在刀補(bǔ)中留有1mm余量，粗加工后測(cè)量零件余量是多少？假如留給精加工余量為0.98mm，再假如零件的公差為0.04mm，純粹是方便計(jì)算，我會(huì)取公差的中間值0.02，加上精加工余量0.98后為1mm。最后我分兩刀車削，每次徑向進(jìn)給量為0.5mm，如果精加工第一刀后，測(cè)量工件的余量是0.5mm的話，那么第二刀大家完全不必測(cè)量了，精度一定是合格的！

3.3提高加工表面質(zhì)量

加工表面質(zhì)量，是指零件在機(jī)械加工后被加工面的微觀不平度，也叫粗糙度，以Ra＼Rz＼Ry三種代號(hào)加數(shù)字來(lái)表示，機(jī)械圖紙中都會(huì)有相應(yīng)的表面質(zhì)量要求，一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um的表面時(shí)稱：鏡面。其加工后的表面質(zhì)量直接影響被加工件的物理、化學(xué)及力學(xué)性能。產(chǎn)品的工作性能、可靠性、壽命在很大程度上取決于主要零件的表面質(zhì)量。一般而言，重要或關(guān)鍵零件的表面質(zhì)量要求都比普通零件要高。這是因?yàn)楸砻尜|(zhì)量好的零件會(huì)在很大程度上提高其耐磨性、耐蝕性和抗疲勞破損能力。所以機(jī)械表面越粗糙，零件使用壽命就越短。所以，為了提高機(jī)械表面質(zhì)量，延長(zhǎng)零件使用壽命，相關(guān)企業(yè)就必須合理選擇刀具，并嚴(yán)格控制刀面的切削用量和磨損寬度。這主要是因?yàn)榈睹娴那邢魉俣仍娇欤瑱C(jī)械表面粗糙度就越小。

3.4貫徹綠色制造理念

機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。從目前來(lái)看，我國(guó)面臨的環(huán)境污染問(wèn)題和資源浪費(fèi)問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻，這不利于人們的身心健康發(fā)展。基于此，在機(jī)械制造的過(guò)程中，相關(guān)企業(yè)必須將綠色制造理念貫徹到底。首先，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行綠色生產(chǎn)加工，在整個(gè)周期內(nèi)，將機(jī)械產(chǎn)品的基本屬性與環(huán)境屬性相協(xié)調(diào);其次，相關(guān)企業(yè)還應(yīng)當(dāng)革新傳統(tǒng)技術(shù)，并轉(zhuǎn)變以往理念，例如，盡可能選擇綠色環(huán)保材料、設(shè)計(jì)可回收機(jī)械產(chǎn)品、設(shè)計(jì)可拆卸機(jī)械產(chǎn)品、分析綠色成本等。只沒(méi)有這樣，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)雙收益。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，深入探討機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)是尤為重要的。通過(guò)分析機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造工藝中的重要地位，概述機(jī)械制造工藝的流程，零件的定位;零件的裝夾;控制加工精度。并具體闡述機(jī)械制造工藝中合理化機(jī)械設(shè)計(jì)的措施，嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則;提高加工精度;提高加工表面質(zhì)量;貫徹綠色制造理念。只有這樣，才能切實(shí)提高整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，從而設(shè)計(jì)出人們滿意的機(jī)械產(chǎn)品。

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（作者單位：大連國(guó)霖技術(shù)有限公司）