機械設計與機械加工中常見問題及改善措施分析

辛洪斌

摘 要：目前，我國是社會經濟迅猛發展的新時期，機械設計與加工是工業化發展的核心，產品的質量、精度、效率等決定中生產企業在社會市場中的地位。要想最大限度的提高產品質量，應從設計與加工兩個層面進行衡量，通過制定相應的基準規范加工工序。基于此，文章對機械設計與機械加工進行論述，指出設計與加工過程中存在的問題，并對改善措施進行研究。

關鍵詞：機械設計;機械加工;常見問題;改善措施

我國機器制造業的發展隨著科技的發展在不斷加深。在機械制造行業，有效的利用機器設備不但可以降低成本、提高資源使用效率，還可以減少時間方面的消耗，實現質量和效率的雙重最優解。在這個基礎上，我國機械制造工藝及其合理性的重要程度不言而喻，這對我國工業發展的大局起著至關重要的作用，有助于推動工業和自動化技術的全面發展。

1機械設計與機械加工中常見問題

1.1操作流程方面的問題

操作是機械設計加工中涉及的關鍵性問題，操作流程的合理性直接關系著機械產品的質量。因此在機械設計加工中，技術人員需要對零部件加工實際操作可能與標準操作出現的偏差進行預估，這些偏差可能是測量工具誤差、工藝系統受力情況、人為因素、刀具磨損等多方面因素造成。要盡可能地進行預先計算，如此才能針對可能出現的誤差在操作中做好防控，盡可能地將誤差控制到最低，提高機械設計加工的精確度。

1.2零件表面質量難以保證

深入分析研究機械加工零件表面質量的影響因素，對零件表面質量的提高以及次品率的降低有著重要的作用。目前，機械設計加工的切削用量和材料的性質是影響零件表面質量的主要因素，越大的切削用量會造成越大的材料變形和表面粗糙度變差。在機械加工過程中，使用刀具加工塑性零件時會由于受力而使得加工零件產生變形，而且零件和刀具的切隔分離還會產生受力作用，從而對零件的表面質量產生影響。在進行機械設計加工時，產品的冷卻變形以及零件內部組織發生的變化等多種因素也會對加工零件的物理性能產生影響。

1.3加工精度問題

與基準化問題相比，加工精度是相對于機械設備系統來講的，企業在進行加工時，產品質量性能越高，證明其在社會市場中競爭力也就越強。然而現場加工與預期設計是存在一定誤差的，且此類誤差不可避免，除上文提到的系統磨損原因，還包括系統內部的熱變形、受力點形變、機械裝夾問題等因素。如設計人員并未考慮到零部件本身的承受能力，采取錯誤的加工方式，在切削過程將加大熱變形產生的幾率，令零部件與加工刀具之間產生相對位置，此種情況將直接令零部件產生較大的誤差。此外，如操作人員在裝夾過程中零部件錯誤裝夾時，則必然造成額外的加工事故，嚴重增加了加工成本。

2機械設計與機械加工的改善措施研究

2.1創新觀念，提升產值

技術是第一生產力，只有不斷提升企業的生產加工技術，才能生產出質量上乘、價格低廉的機械設計產品。要大膽出新，勇于改革創新，發揮主觀能動性，要具有工匠情懷，要不遺余力的做好每一項工作。在機械加工設計的過程中，合理控制加工成本，加強對于生產過程中的質量監督，增強企業員工的安全責任意識，堅持“保質量出精品”的原則，切實有效地將機械設計制造工作落到實處。只有產品過硬，才能提升機械設計制造加工產品的知名度，才能夠在激烈的市場競爭中占得一席之地。

2.2提升機械制造中加工工藝的水平

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工藝選取方面

加工工藝是零部件生產的重要基準，正確、合理工藝的選取，可提高零部件質量和加工效率，提升企業的經濟效益。為此，在對加工工藝進行制定時，應以成本管控為主，盡量擇取自動化生產工序，降低工作人員的投入量，最大限度的降低因人為因素導致的零部件加工風險，針對部分簡單結構的部件，應盡量選取一次成型的加工，避免聯動工序操控產生誤差，影響零部件產品的質量。此外，應依據產品使用性能，選取對應的加工工藝，通過優化零部件表面的預應力、疲勞強度等來提高產品的韌性。相對于獨立的滑動部件來講，為最大限度的提高部件之間的摩擦力，應選取相應的拉應力工藝，并應將摩擦系數所產生的加工誤差納入到設計體系內，增強零部件的生命周期。

2.4選擇合適的刀具和潤滑劑

在機械設計加工過程中，刀具極大程度上影響著機械加工的生產過程。不同材料有著不同刀具的選擇要求，應當根據表面硬度和粗糙程度選擇合適的刀具。應當選擇合適的潤滑劑，比如有純油性潤滑劑和水溶性潤滑劑，而在進行機械加工時，高速鋼刀的低速切削和硬質合金鋼刀的高速切削可使用純油性潤滑劑。

2.5對材料進行合理的選擇

材料選用的合理性以及質量直接影響著機械設計加工的效益，想要保障機械產品生產質量，必須要選擇合理的材料。一般情況下，機械設計加工所選擇的材料除了要具備最基本的加工性能之外，還需符合機械產品生產的相關要求，并考慮到生產制作的經濟性。在具體選材的過程中，可以從材料的鑄造性能、壓力和加工性能、切削加工性能、熱處理性能等諸多方面進行綜合考慮，結合實際情況選擇最佳材料。不同機械產品的設計加工要求不同，所選的材料也存在差異性，合理的材料選搭，才能保障機械產品生產的質量。對于機械加工設計而言，科學選擇材料的意義有兩方面，一方面選材關系著成本，乃至于影響著企業的發展。當前機械設計領域的產品類型十分多樣，前期設計的合理性決定了最終的質量，只有保障材料的合理應用才能獲得理想的加工成果。另一方面選材決定了機械產品的質量，在機械設計加工領域，不同材料相互作用的情況十分常見，在前期設計工作中，對材料進行合理選用是產品性能的重要保障，可以有效減少加工過程中存在的不利因素，避免質量問題的發生。

3.結語

為了改進機械加工設計中存在的問題，設計工作者要創新機械加工設計理念，積極探索適合于機械產品的原材料，做到產品效能的最優化;既要提升加工產品的質量，更要重視加工設計后的保養問題，重視設備的保養，延長機械設備的使用年限，降低財力成本，促進機械設計加工業的長足發展。

參考文獻：

[1]龔玲麗，劉超.我國機械數控加工技術現狀及提升對策探討[J].內燃機與配件，2020（01）：62-63.

[2]胡素芳.機械設計加工中常見問題及解決策略初探[J].中國設備工程，2019（20）：92-93.

[3]王少鵬，胡裕祺，徐曉東.試述機械加工過程中常見問題及優化措施[J].南方農機，2019，50（09）：143.

[4]張珂.淺談機械加工領域中絲錐的應用[C].河南省汽車工程學會.第十五屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集.河南省汽車工程學會：河南省汽車工程學會，2018：259-261.