淺談機械制造工藝中的合理化機械設計

畢貴顯　雷世福

摘要：機械加工工藝要點把握，是當代機械生產資源高效率運用的保障條件。研究表明：綜合把握機械技術生產要點，進行生產工藝明晰性開發，不僅可提升產品生產效率，還會降低生產成本。因此，關于機械制造工藝中的合理化機械設計分析，自然也就成為國內機械加工技術優化的指導理論。

關鍵詞：機械制造工藝;機械設計;合理化

1機械制造工藝簡介

機械加工最為關鍵的是產品質量，制造工藝足夠規范，沒有任何缺陷和問題，產品就不會出現瑕疵，質量會得到有效保障，還會越來越精密，這也是我國機械制造業發展和努力的方向。機械制造工藝與機械設計有著密切關系，這一個復雜過程，實質上就是根據機械設計要求，以及產品制造的要求，然后在加工的時候使用技術方法，經過一系列的流程，將原材料加工成符合設計要求產品，或者是把半成品加工成成品，我們將產品加工的過程統一稱之為機械制造工藝。機械加工之前要進行產品設計，對要加工的產品外形、規格、質量對做出明確要求，能不能將設計標準和要求落實下去，這是由制造工藝所決定的，決定著產品質量。另外，機械制造工藝優化關系生產成本的減少和生產效率會有大幅度提升。產品瑕疵率會降低，這樣就能有效的控制制造成本，機械制造的經濟效益會提升，占據價格優勢和質量優勢，市場中會更具有競爭力，還能提高我國機械制造業的整體水平。機械設計是機械制造工藝的重中之重，機械制造都是依靠設備完成的，屬于流水線加工生產，機械設計要充分掌握各個設備工作原理，同時還要對設備的構成、性能等做到心中有數，然后通過所要制造機械產品各種屬性分析和研究，比如規格、大小、形狀等，計算生產中各個設備參數，這樣就能得到模本，可以說機械設計是機械制造的依據。從上面分析可以看出，機械制造必須重視機械設計，通過合理的設計，以及先進的加工工藝，讓機械制造更加規范和標準，這樣就能保證產品質量合格，機械制造就能實現高質量和高效率，各種資源都能得到合理分配和最大化使用率，生產成本會降低，進而促進機械制造行業健康穩定發展。

2機械制造的流程與工藝

2.1零件的裝夾

在生產的流程之中，生產零件之前需要將機械的零件固定于機床或者夾具上面。且為使零件放置的位置更加準確，會根據夾緊的工序及流程對其實施更加全面和有用的穩固處理。裝夾從本質上來說就是機械零件的固定位置以及夾緊的操作。而零件的質量會直接影響到零件的裝夾程序，且會降低生產的速度及效率，從而最終增加其成本。目前企業常用的裝夾方式包括直接找正、劃線找正以及夾具裝夾三種。

2.2定位

一般來說，為使零件具有更強的精細程度，首先要把零件的定位準備工作做到位。在進行定位的工序時，要先明確定位的基準，用于確定定位的根據是加工工件的各類參數，比如點、線及面等尺寸。除此之外，仍需要把加工的工具和工件之間的位置標記確定。如果根據應用的場地以及其所起到的作用為依據的話，能夠把依據分為設計基準以及工藝基準兩類，其中屬工藝基準最為常見。同時工藝基準又可以分成檢測、裝配以及工序三類基準。

2.3加工的精確程度

在整體加工制造的工藝流程之中，加工的精確程度是其中的關鍵點，且與要生產產品利用的性能存在著密切的聯系。以加工的精細程度的有關要求為依據可以將其分為四類：位置精確程度、表面質量的精確程度、大小的精確程度以及外形的精確程度。在進行機械制造的過程之中，為了達到最大限度的提升機械零件的儲存的精準度，一般會選取以下兩種方式之一：一是試切法，二是調整法。其中需要特別說明的是，一般來說，會選取軌跡法結合成型法來達到更高程度的零件外形精準程度。

2.4工藝的流程

對于機械制造的工序來講，主要可以分為原材料、半成品的制作、半成品的保管、成品的制作與裝配以及成品的檢驗等。如果從整體來考慮制造的工藝程序即相當于生產的過程，因此，對于產品的尺寸及外形等的調整與變動即為重點。此外，還包括了與零件相對應的具體位置的變動、調整，例如毛坯的制作以及機械的加工等等。于工藝流程來說，其概括了整體機械的加工流程，在機械加工的基礎上，對產品的零件以及尺寸、表面的質量和毛坯做出調整。其中最中心的工序即是走刀、公布、工位以及安裝。

3機械制造工藝中合理化機械設計措施

3.1嚴格執行機械設計的準則

機械設計的準則包含標準化準則、安全性準則和技術性準則三大類。其中，標準化準則具體包含概念標準化，實物形態標準，方法標準化。根據執行程度不同分為必須執行和推薦執行兩種。根據應用范圍不同，分為國家標準、行業標準和企業標準。而安全性準則針對功能故障、人員安全、預防污染和零件穩定性都有相應的內容。技術準則要求機械設計中相關技術性能必須達到規定要求。嚴格執行機械設計各項準則是保障產品質量，實現制造業良性可持續發展的必然要求。

3.2提高加工精度

加工精度是指零件加工后的幾何參數（尺寸、形狀、位置）與理性零件幾何參數相符合的程度。受到目前技術水平的限制，兩者之間存在偏離、稱為加工誤差。通過對加工誤差進行分析，掌握變化的基本規律，采用相應的措施可以最大程度的減少加工誤差，提高加工精度。通常會從機床幾何誤差、刀具誤差、定位誤差、受熱變形誤差等方面進行研究和改善。

3.3提高加工表面質量

機械表面的粗糙程度會在一定程度上影響零件使用壽命。表面越粗糙，使用壽命越短。因此，在刀具的選擇上應該進行調整，嚴格控制刀面的磨損寬度以及切削用量等。一般而言使切削速度大于供給量是提高零件表面質量的有效措施。實踐證明切削速度越快粗糙度越小。同時修光刀、精車刀也能起到不錯的輔助效果。

3.4貫徹綠色制造理念

機械制造業承擔了推動我國社會經濟發展的重要使命。同時，也相應的耗費了大量的能量。目前，我國能量的無效耗損率遠遠高于發達國家。造成了大量的資源浪費和環境污染，因此，機械制造綠色設計工作十分緊迫。企業應進行綠色生產加工、在產品整個周期內將產品基本屬性（功能、壽命、成本等）與環境相屬性（可拆性、可回收性）相協調。選擇環境友好材料、進行綠色生產加工、優化現有工藝、開發替代落后技術的新型技術。其中關鍵是綠色材料選擇、產品可回收設計、產品可拆卸性設計、綠色成本分析、增加綠色產品使用壽命設計。

結束語：總而言之，制造工藝直接影響著產品質量，而機械設計是制造工藝中最為關鍵環節，必須掌握設備的性能和參數，然后根據產品屬性，科學合理設計，這樣才能生產出符合質量標準產品，同時還能提高產品生產效率，機械制造企業在市場中競爭力會增強，機械制造行業也就能實現經濟效益最大化。

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（作者身份證號：1、210106198808191815;2、410721198811180512）