機械制造工藝優化背景下機械設計策略選擇

曹玉朝 蘇軍紅

【摘 要】良好的機器生產技術，有利于在降低投資成本的基礎上，保障最終生產產品的質量，在一定程度上避免了資源的浪費，可以根據實際的要求使機械設計方案不斷的完善。因此相關機械設計工作人員一定要不斷豐富自身的設計技巧以及設計知識，對商品進行不斷的開發和創新，使得機械生產企業能夠獲取最大的經濟效益。鑒于此，本文對機械制造工藝優化背景下機械設計策略選擇進行了分析，以供參考。

【關鍵詞】機械制造;工藝優化;機械設計;策略選擇

引言

在合理化機械設計中，設計人員首先要對機械制造工藝進行全面的了解，明確機械制造工藝中的幾個加工流程，再結合以往的加工經驗，對機械的參數以及機械加工工藝進行合理的設計。使得加工后的機械部件能夠滿足客戶的需求，促進企業在機械生產中獲取最大的經濟效益。

1機械制造工藝的發展歷史及現狀

從舊石器時代開始，我國就已經出現了機械制造工藝，人們通過打磨石頭來制造自己需要的石器。從石頭到銅鐵，材料在不斷變化，機械制造工業不斷發展進步，工作效率也在不斷提升。機械制造工藝的出現幫助人們減少了手工勞動，極大的提高了生產質量和生產效率，滿足了人們的基本需求。近年來，各種現代化科技手段逐漸應用于機械制造工藝，但是相比發達國家我國的機械制造行業還存在著較大的發展進步空間，制造工藝還需不斷提高。機械制造工藝是機械制造行業最重要的技術，當前科學技術的運用使得機械制造工藝向自動化發展，人們通過調控計算機就可控制機械設備的運行，設備的控制變得簡單易學。我國機械設備工藝發展起步較晚，與互聯網結合運用的技術相比于其他國家較為落后，不能很好的適應。其次，我國部分機械制造業公司的思想較為落后，不能隨著時代的變化革新管理生產方法，如何全面改革機械制造工藝也是目前的一大問題。

2機械制造的工藝

2.1氣體保護焊工藝

焊接工作是機械制造業中不可缺失的一環，焊接工作是機械制造企業非?？粗械墓ぷ鞒绦颍鴮ζ涞谋Ｗo也十分重要。在日常的焊接過程中一般使用氣體來對焊接進行保護，在焊接的過程中使用一些電弧來當做焊接的熱源，在整個使用氣體焊接的過程中，產生的氣體可以讓電弧跟空氣還有熔池分離開來，一方面，可以避免一些特殊的氣體進入，導致產生焊接事故，另一方面可以保護整個焊接的設備。一般焊接保護的氣體選擇是二氧化碳，二氧化碳成本低并且不會對設備以及焊接過程有所影響。

2.2埋弧焊工藝

在焊接過程中，有一種焊接方式存在自動焊接，也有一種方式存在半自動焊接，這種焊接方式就是埋弧焊工藝，這種工藝是通過燃燒電弧完成，在自動方式下，操作人員會將焊弧跟焊絲放到合適的地方，之后通過操作平臺進行遠端操作，最終實現自動焊接。而半自動則是需要在焊接過程中，操作人員來回移動電弧。

2.3攪拌摩擦焊接工藝

攪拌摩擦焊接屬于焊接工藝中經濟效益比較高的一種，這種工藝適用于各個領域，即使是飛行器、車輛這種大型物件的焊接都沒有難度，這種技術發展的較為成熟，工藝水平也達到了一定的高度。這項工藝可以在應用之時減低材料的損耗量。范圍也比較廣，對溫度要求也比較低，焊接過程并不會影響到原物件的一些特殊結構，能夠有效的節省焊接所需要的成本，給企業提供高經濟效益。

3機械設計原則

3.1整體性原則

在對機械進行設計時，一定要運用整體的眼光來對待各項環節的設計工作，根據機械每一環節的數據以及對零件的要求，提高機械設計的整體精準度，在保證各個部件組合合理的基礎上，研究出最終的設計方案。

3.2綜合性原則

機械制造屬于實踐的范疇，機械設計屬于理論的范疇，從這個角度來看，在對機械進行設計時，應當將機械的理論知識與實踐是認識相互結合，從綜合性的原則上，合理的進行機械設計有利于保證整個機械設計具有較強的合理性和科學性，設計人員應當將以往機械設計的經驗和實際應用情況相互結合，將機械設計理論知識與實踐應用充分地進行聯系，使得設計后的機械不但能夠滿足實際的使用需求，還能在一定程度上提高機械的設計質量，為機械制造企業帶來更多的經濟效益以及社會效益。

4機械制造工藝優化背景下機械設計策略的選擇

4.1持續提高加工精度

機械加工環節中設備與操作的影響會導致誤差無法被徹底消除，圍繞誤差產生原因展開深入研究能夠幫助機械制造從業者更好地控制誤差，提升精度。在設計環節，設計人員要對各個部件在加工過程中可能產生誤差的環節進行明確，通過與制造者的共同調整夾具、測量精度等等，重點關注因為設計原因產生的熱應力、內部應力等等，提前制定補償園，通過補償法、分化、均化等方式減少誤差產生，達到提高精度的目的。

4.2引入綠色機械設計理念

綠色設計理念在社會各個領域的應用日益廣泛，機械行業也不例外，綠色設計理念重點強調設備與周圍環境的友好性，期待通過設計優化降低機械制造與使用對資源的消耗以及對環境的污染。因此機械設計人員要在設計環節積極引入并應用綠色設計理念，盡量減少原材料消耗或使用綠色材料替代，圍繞工藝水平更多地選擇產品回收利用，綜合提升機械設計與制造經濟效益的同時把握環保效益及綜合效益。

4.3機械零部件的表面加工工藝

人們通常認為機械零部件表面光滑度對機械設備本身使用效果無任何影響，但就相關研究數據顯示，機械零部件在使用壽命上與機械零部件表面光滑程度有著很大關系。因此，在對機械設計進行分析過程中，需采取有效方法提高機械產品表面加工質量;在此過程中，如何選擇制造刀具尤為重要，從機械零部件表面光滑程度來看，若表面粗糙程度越小，則零部件使用壽命會越長;若表面粗糙程度越大，則零部件使用壽命會越短，所以在選擇制造刀具時，為降低零部件表面粗糙度，可以選擇副偏角較小或圓弧半徑較大的刀具。特別在加工過程中，可以根據機械零部件屬性來選擇刀徑較大或刀尖較為圓潤的刀具，如精車刀、修光刃這類制造刀具也能夠起到一定作用。其次，在使用刀具時，切削速度與零部件表面粗糙程度有很大關系，當切削速度越快時，零部件表面光滑度越高，粗糙程度會越小;而當切削速度過慢時，零部件表面光滑度越低，粗糙程度便越大，所以保證零部件表面光滑度的一個關鍵措施就是提高切削速度。為使機械零部件表面層變形程度降低，在使用刀具對零部件進行加工時，對刀具切削用量以及刀面的磨損寬度要加以嚴格控制;通常情況下，為使機械零部件表面加工質量得以提高，切削速度需大于供給量，且還應該依據切削條件來對切削技術加以調整;為獲取表面光滑及平整機械零部件，可以從切削條件、不同材料以及控制切削速度方面入手。此外，還可以使用機械零部件切削液來對機械零部件表面進行美化處理。

結束語

現代機械設計理念高度關注機械使用效率與使用效果，同時兼顧使用者的使用感受與設計制造環節的綠色節能隨著加工精度、加工質量及設計標準化程度不斷提升，機械設計工作進入了全新發展階段，設計者不僅僅要考慮工業發展需求，更要積極引入全新技術與全新工藝，確保機械設計能夠更好地發揮應有效果。

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