基于機械制造工藝的合理化機械設計分析

董天豹 王江飛

摘 要：機械制造環節是產品加工和制造的前提，更是決定產品性能和質量的關鍵環節。我國許多機械制造企業更是完成了從手工生產到量化生產以及自動化生產的過渡，而企業要想取得更進一步的發展，就應深入機械制造環節，做好機械設計制造技術的合理優化，確保能夠有效提高機械制造加工效率和質量，以此來不斷促進我國機械制造行業的快速穩定發展。

關鍵詞：機械制造工藝;合理化;機械設計

引言

在科學技術多元化發展的背景下，機械制造技術的水平不斷提高。在一定程度上，該領域的智能化機械設計以及生產水平取得了很大的成果，自動化、智能化已經得到全面打字。可見，在智能制造時代的背景下，可以從技術機制的構建、創新、發展等方面入手建立機械設計技術優化的體系，也與國家環保設計相呼應。根據以上情況，更加保證了技術的應用效果，從而實現了社會的效益和經濟效益的雙贏。

1我國機械制造加工現狀

1.1生產設備精度不高

一般而言，在評判機械產品的中主要考慮的是產品的質量是否達到預期水平，如果能夠達到就說明質量是有所保障的。但是目前國內的機械制造加工的生產設備相較于國外還有一定的差距，在精度以及效率方面還存在較大的進步空間。這些設備的存在會造成機械制造加工企業的生產存在許多不可控的風險，輕則會影響產品的生產效率，重則會引發各種安全生產問題，生產的產品自然也會存在一定的質量問題，最終造成機械制造加工企業的客戶大量流失，嚴重制約企業的生產和發展。

1.2產品外觀有待優化

受制于國內藝術設計教育起步較晚，我國機械制造加工企業往往將重點放在產品的精度上，而非外觀上。許多企業生產的產品質量有保障，但是外觀由于缺乏良好的工業設計，往往會讓人缺乏購買的欲望。當今社會人們對產品的需求已經不僅僅是內在，對外觀等關注越來越多，如果企業仍然不重視外觀設計，則會降低產品的競爭力，影響到企業最終的效益。另外機械制造加工類企業的生產、物流和倉儲環境較為一般，產品在生產完畢后運輸的過程中可能會出現磕碰等狀況，影響到產品的外觀，這無疑是不利于銷售工作的開展，同時也在無形之中增加了許多人力物力的投入，降低了企業的盈利能力。

2機械制造工藝的合理化機械設計策略

2.1推行綠色環保化設計

綠色環保設計理念不僅可降低機械設計對于周圍環境的污染，還可提高機械設計成功率?；诰G色設計理念，可提升機械加工效率，促進機械制造工藝發展，并在傳統機械制造工藝中融入全新綠色環保元素。因此，只有始終堅持綠色環保設計理念，以其為指導，合理利用系統化設計理念，以綠色環保材料為原料，注重原料利用率，降低損耗，才可提升效率。而且基于此理念，可最大程度上減少對于周圍環境的污染，從而提高機械設計與機械制造加工的整體效益，進而滿足企業與社會等多元化需求。

2.2提升機械制造中加工工藝水平

加工工藝作為衡量我國機械制造生產工藝合理性的重要指標，是評價相關零部件的精準度以及確定機械制造工藝合理性的重要標準。在當前“微觀不平衡”的加工工藝標準下，良好的加工工藝可以有效地調動加工產品的物理、化學性能，確保產品的有效應用以及相關的安全性能。在具體的機械制造實踐中，加工工藝要求產品的表層質量符合相關的標準，在工具的選用、安全標準的確定甚至細微到零部件產品的刀具要求等方面，要確保加工產品符合市場的要求，具有相關的加工工藝設定，這樣可以優化產品以及零部件的相關，在零部件的選用上，表層的加工工藝可以從圓弧半徑等方面入手深入加工。表層的加工工藝會出現先關表層的切削和變形，這要求在機械制造工藝加工過程中，有效地控制相關刀具、零部件的寬度，用精準、科學的眼光看待表層的加工。正確有效的利用相關的加工工藝設定，做好表面的加工工藝相關工作，提高產品的相關精準度，進而提升產品和零部件的質量。

2.3提升機械設計精準度

在機械設計過程中受設備和生產工作人員的影響很容易出現加工誤差問題，在機械設計過程中想要有效減少這些誤差，確保機械設計達到精準度的要求，需要相關人員在機械設計的過程中強化對誤差出現原因的分析，并對機械設計誤差產生的原因進行精準化的深入分析，以求為后期產品架構設計提供更為精細的數據支持。從發展實際情況來看，在機械制造過程中產生加工誤差的原因一般包含熱變形、刀具磨損、系統應力等。因此，在機械零件設計的過程中需要相關人員綜合零件加工誤差內容，綜合應用誤差補償方法、分化原始誤差方法等進行機械零部件的設計。

2.4控制誤差

機械制造工藝中，影響產品質量的重要因素是誤差。國內機械加工所用設備的精密度不高，所以成品的合格率沒有達到預期。鑒于機加設備精密度不高的現狀，機械設計人員在工件設計時必須要考慮影響精密度的所有因素，包括設備誤差、環境溫度、材料應力變化等。設計時，結合工藝水平使用補償法和分化法來計算誤差，然后在制造工藝中嚴格控制設備參數，力求達到工件設計預期。另外，在設計時要盡量簡化設計，工件越復雜，尺寸鏈越長，封閉環的偏差越大，尺寸鏈環數小于5采用極值法，大于5則采用概率法。所以，為了控制誤差，提高加工精確度，降低設計工作量，要盡量縮短尺寸鏈。

2.5提升外觀質量

在機械生產的過程中，粗劣的外觀也屬于產品質量的主要制約要素。首先，機械產品的外觀大部分都是通過切削處理的，所以，在選用切削刀具的時候需要特別關注刀具的材質、強度、硬度，以此來達到標準要求，并根據具體加工流程的特征，盡可能選用小角度的工具，以減少產品表面的粗劣程度，進而使得產品的表面更加光滑。此外，加工過程中的切削速度也會對成品的外表面產生不利影響，恰當的切削速度可以降低表面粗劣程度與切削變形程度，在具體的生產過程中，要通過減慢進度、降低切削速率，增加切削液供應量等方式來提升外觀質量。

2.6增強機械制造工藝標準

在機械制造工藝的相關設計和生產工作中，標準化的要求不被一些相關工程所重視，引發過一系列的問題。但在對工業制造精準度要求越來越高的當下，標準化日益成了工作中的重要組成部分，也成為檢驗機器制造工業可行性與合理性的一塊煉金石。機器制造工藝中，具體的合理化要求零部件等方面被集中統一的管理，體現出相關零部件和產品的高性能，貼合工業機器制造工藝的整體需求，進一步提升這一方面的質量和效率，產生一部分邊際效益，推動這一工業產品更好更快的發展，實現其合理性。

結語

綜上所述，在機械制造工藝發展中，引進合理化機械設計，既能提升機械制造工藝水平，又能減少資源消耗，提高機械制造效率，節約成本，因此合理化機械設備倍受青睞。并且，二者結合不僅可以實現機械制造工藝合理化，還可促使設計理念不斷更新完善，從而真正意義上提高機械設計實施標準，優化機械制造加工精確度與質量，延長機械產品使用壽命，為企業帶來良好綜合效益。

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