機械制造工藝中的合理化機械設計探討

李雪微 劉海燕

摘要：隨著時代的發展，中國工業技術取得了巨大的突破，尤其是機械行業。由于生活質量的不斷提高，人們對于機械制造的要求也越來越高，社會需要更加合理，更加便捷的機械工藝。本文從機械制造的原理與技術出發，提出來一系列優化機械設計的方法與結論。

關鍵詞：機械制造;合理化;表面質量;產品加工

前言

改革開放以來，中國的機械制造業取得了前所未有的突破，同時，對機械制造工藝的便捷性、合理性的需求也與日俱增。要想使得產品性能優良，必須要讓機械設計更加符合實際應用的需求，這樣也能降低生產的成本，同時成為同行業中的佼佼者。因此，就需要對機械制造工藝進行不斷提高，與時俱進。

一、機械制造工藝的性質與過程

1、工藝流程

將各類材料，通過采取一系列措施，將其變成需求的產品，這就是機械制造的過程。機械制造是機械行業最核心、也是最基礎的技術。不管在哪個生產行業，都是希望采用最先進的技術手段去生產制造，意圖降低成本、提高生產力，從而提高產品的競爭力，進一步擴大利益。機械制造主要由兩部分組成，第一部分就是制造程序，它是通過勞動的方式，將現有的材料加工成需求的產品，該產品可以進入市場，為企業帶來固有的利益^[1]。在生產過程中，需要提前準備需要的材料、設備等，然后就可以進行加工改造，將準備好的原材料，加工成半成品或者成品。第二部分是技術程序，這一部分主要是將半成品進行深造，這是一個細化過程，采用機械的方式，將其變成機械產品，等待銷售或者其他用處。

2、定位

在機械制造過程中，有一項核心環節，就是定位。在現在生產制造行業，定位也是一項常見的、不可或缺技術手段。在生產過程中，零件的制造不可能是按序就班的，因此需要對他們做一個排列，這樣才能變為一個正常的機械產品。要想取得一個性能好的產品，相關人員就需要做好每一個零件的質量把控工作。在生產制造的時候，采用定位的手段技術，可以實時有效地控制零件質量，使得它符合標準。在生產的過程中，要想對零件進行定位，有許多的方法可以選擇，至于選取那種方式，不可一概而論，需要具體情況具體討論，選取最適合該零件特征的定位方法，這樣才能有效提高零件質量。前期的選取方式的過程，是極其重要的，除了適用于零件本身之外，還要對其環境場合做一個考慮，這些都會對零件質量產生一定的影響。同一個零件，場合不同，使用標準也會不同。而且，隨著技術的不斷提升，人們對于商品的要求也越來越高，所以一定要選擇最合適的定位方法，去生產出最好的產品。

3、零件的裝夾機械

在生產制造行業中，零件的生產過程是最重要的，它直接決定了產品的優劣。因此在生產零件的過程中，一定要注意好每個細節^[2]。由于零件生產時使用模具或者機床進行操作，所以相關人員需要保證固定生產工具的位置的精確性，將需要生產的零件放置到位，同時檢查是否是滑動或者有偏移，需要固定在標準的地方。

所謂裝夾，就是上述的，把零件固定在標準位置。裝夾是一個非常重要的過程，它直接影響了零件產品的質量，裝夾不到位，生產出來的只會是殘次品，增加生產成品，也會直接或者間接影響整個零件制造過程，降低生產效率。所以相關人員必須重視裝夾過程，把工作細致化。

4、加工精度的控制

在生產制造的時候，機械制造完成之后，一個半成品已經出現了，此時就需要對該產品進行進一步加工，也就是所謂精加工，以獲得需求的機械產品。既然是精加工，那么加工時的精度控制就要做好，確保符合標準，這樣才能做出一個優良機械產品，從而保證整個生產過程順利。在精加工的過程中，需要控制精度的幾個地方，分別是零件尺寸、零件外形、零件表面等。控制精度可以通過自動形成、固定標準刀等方式進行。下圖展示的就是一個零件的精度要求：

二、提高機械制造工藝的措施

1、提高加工表面質量

表面質量就是說成品的表面部分，是否有凹凸不平的現象，是否都在同一水平位置。要想使得零件符合要求，就必須要提高產品質量，尤其是表面平整，這樣才能制造出良好的產品。在生產過程中，可以通過以下幾種方式，來提高產品表面質量。

（1）在生產之前，需要對生產工具做一個篩選，尤其是刀具的選擇，這直接決定了生產是否能順利進行。一個適合該產品的刀具，可以事半功倍地進行生產過程。一般來說，有以下幾個特點的刀具比較值得選擇，首先要刀尖圓弧半徑大，同時又需要副偏角小，這個刀具制造出來的零件都比較優良[3]。當然，具體情況具體討論，不同要求，就需要選擇不同的刀具。

（2）初步加工之后，需要對產品進行切削，切削是一個要求很嚴格的技術，對生產過程提出來很高的要求，首先是切削速度要合理，過快過慢都不適宜，而且在切削的過程中，要勻速進行，這樣切出來的零部件表面才能平整，保證表面質量。

（3）零部件表面如果發生形變，也是破壞表面質量的一種表現。為了減少或者避免形變的發生，就需要使用好刀具，使得磨損寬度適宜。

圖1：零件精加工精度要求

2、提高加工精度

提高加工精度是日常生產過程中一個重要的問題，是使得機械加工合理化的核心問題。在實際應用中，生產工具的標準以及精度要求不同，包括人為勞動導致的一些誤差現象，都會或多或少地產生零件偏差。相關人員要想減少這些偏差，就應該對偏差出現的原因進行深入分析，以便及時調整，對癥用藥，在產生偏差的地方及時作出調整與處理，以保證零件的精確度。一般來說，出現偏差的主要原因在于加工工具。工具的精度不夠、或者工具出現磨損導致不能滿足實際需要，都會導致偏差的產生。所以在日常生產過程中，工作人員可以對加工工具做一個調整與修正，以便達到精度需求。例如可以對夾具做一個完善，保證零部件的精密度。此外，在生產過程中，需要及時地對生產出來的零部件進行測量，所以測量工具需要定期檢查維護，保證測量的準確性^[4]。如果出現偏差，就要對測量工具進行修正或者更換。同時，在生產加工過程中，會由于內力外力的影響，導致一些生產工具的變形，造成誤差，所以需要對生產工具進行實施維護。

3、提高環保理念

在生產加工過程中，會消耗許多的原料，不可避免地對環境產生污染。在現階段，國家對于環境保護的呼聲和政策越來越多，所以機械制造行業也必須積極響應國家的號召，進行綠色生產，將環境污染問題降到最低。相關企業可以通過使用環保原材料、提高生產效率、能量循環使用等方式，做一個綠色生產企業。

三、結論

在機械生產中，設計更優秀的機械，可以采取優化加工表面質量的方法，利用精準機械進行對零部件和產品生產，正確進行切割，同時完善加工工具，完善測量工具的校正來優化加工精度，并且以環保的理念為基礎，讓整個機械設計更符合標準。

參考文獻

[1]劉志旭. 基于機械制造加工工藝合理化的機械設計制造[J]. 時代農機，2017（1）：12-13.

[2]劉正航. 基于機械制造工藝的合理化機械設計思考[J]. 科學技術創新，2017（2）：128-128.

[3]趙顯日. 基于機械制造工藝的合理化機械設計策略研究[J]. 神州，2017（32）：198-198.

[4]宣秀紅. 淺析機械制造工藝與合理化機械設計方式[J]. 科技風，2017（24）：141-141.

作者簡介：李雪微，女，漢族，籍貫：山東濟南，單位：山東協和學院，研究方向：機械設計理論。

（作者單位：山東協和學院）