機械設計加工中常見問題及優化措施研究

方得安

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現階段，機械工業化程度需要使用可便捷操作、高效安全、經濟環保的機械設備，更需要配合以優化的機械制造加工工藝加上合理的機械設計制造方案，才能滿足機械工業化水平積極穩步發展的需求。而合理的機械制造加工工藝，有利于降低機械制造的投資成本，更利于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，因此需要根據客戶實際的要求不斷完善機械設計制造方案。所以，相關機械設計工作人員一定要不斷地學習不斷地豐富自身的設計水平和機械制造加工工藝知識，唯有對于產品進行不間斷的開發和創新，長久的經驗積累設計出合理化的機械設計制造的加工工藝，才能夠使得機械生產企業獲得最大化的經濟利益和社會效益。

1 機械設計加工中的常見問題

1.1 質量控制的影響

任何機械零件的加工環節，都需要采用有效的管理機制，對加工工藝進行全過程的質量管理。如果選用的加工工藝與零件本身特性不符，或是在使用相關工藝過程中，沒有做好相關參數的調整和檢查，都將影響零件的加工精度和質量。在絕大多數零件加工環節中，對零件的加工精度都有非常高的要求，為了保證加工精度，需要加強對加工工藝及加工過程的控制[1]。

1.2 加工零件質量欠佳

機械加工機器雖然具有較高的加工效率，但是，卻不具備人主觀能動性的獨特優勢，因此，機械加工過程中的機器僅僅憑借著機械化對零部件進行參數的制造和切割，生產出來的零部件產品并非每一件都達到機械制造標準，零部件變形、受到磨損等都會導致生產出來的變為廢料。機械加工過程大多都是以提前在機器中輸入的數據參數為準，因此，對零部件進行切削或分離的時候也是按照參數機械化進行，這樣一來，有些零部件在切削或分離的過程中便很容易出現碎裂的問題。除此之外，機械加工切削分離會在機器中留下多多少少的殘渣，這些殘渣同樣也會與零部件產生摩擦，從而也會使得零部件加工質量欠佳，受到磨損的零部件加工產品其使用壽命也無法保障。

1.3 環境因素的影響

在現代零件加工產業中，由于零件精度要求全面提升，環境因素對加工質量的影響也越來越明顯。在精細化零件加工過程中，溫度、濕度、揚塵等環境因素，都可能直接影響加工質量。比如，溫度的變化會導致原材料因熱脹冷縮而發生形變，而對精細化的零件來說，任何細微的形變都可能導致其相關參數精度不達標。而濕度過高的空氣中存在一些水蒸氣，加上空氣中揚塵的存在，可能會腐蝕零部件材料，或導致零部件加工過程中出現雜質，影響加工質量[2]。因此，如今在部分高精度零部件加工中，都會通過現代技術創建一個恒溫、干燥、無雜質的環境。

2 機械設計加工中常見問題的優化措施

2.1 提高加工方法及改進技術手段

機械制造加工工藝是由加工機械零件時所運用的各種方法和采取所有技術手段組成的。仍以切削加工為例，其工藝就包括了去皮的加工方法、后續加工工序的安排、每道工序加工余量的確定、每道工序裝夾及定位的方法、每道工序設備/刀具/夾具等工藝裝備的選擇以及切削液種類用量等等。對于不同類型的機械加工產品采用的加工方法和技術手段，肯定不盡相同。而設計人員要做的是對于不同類型的產品根據其性能要求，詳細分析出與現有產品的加工工藝方法不同，結合現有技術手段，合理制定出最優化的加工制造工藝設計方案。比如精密齒輪產品，因要求配合精度提高，相當于增加了齒輪制造的標準，因此設計人員就不能完全借用以前的加工工藝，需要及時調整再熱處理后增加精滾齒工藝，這樣使得加工出的齒輪提高了齒面的粗糙度從而滿足了配合精度。如果實際生產中不提高加工方法及改進技術手段，如前文所說的增加齒輪的精滾齒工藝，就會導致實際生產的齒輪不滿足性能要求，嚴重會引起實際使用中的失效等事故。

2.2 做好工序集中和分散

如果加工環節確定了加工工藝和方式，應當根據設計圖紙，對所需要的材料、設備、技術人員進行協調安排，并制定有效的加工計劃。在這個過程中，應當做好各類工序的集中和分散，集中是指多個技術人員或資源集中于一個加工環節開展加工活動，而分散則是指對相對獨立的加工步驟進行單獨設置、同步進行。工序的集中是為了確保各部分參數、工藝符合設計要求，而工序的有機分散，是為了提升機械零件加工的效率[3]。

2.3 設置較為精確的切削參數，保證加工工藝精度

機械加工過程中免不了切削工序，而切削過程也是最容易影響加工工藝精度的，因此，機械設計加工企業應該在進行切削之前充分考慮各種影響因素，并對切削參數進行精確的計算和設置，無論是切削工具的選用還是切削速度和深度都要恰到好處，從而減少對加工工藝精度的不利影響。在選擇切削工具的時候，每種零部件的剛度不同自然需要的切削工具也會有所差異，因此，選用切削工具應該主要以零部件的剛度為依據。而切削的速度和深度也需要進行嚴格的把控，在切削的時候可以使用切削液來平衡溫度和摩擦，盡可能將影響加工工藝精度的因素降低。

3 結語

綜上所述，在如今機械化產業迅速發展的背景下，大量精細化程度高、結構復雜的機械系統逐步出現在人們的生產活動中。機械設計加工企業對自身優勢和不足的準確定位也更有助于進行有針對性的突破。總而言之，只有做到立足當前、放眼未來才能夠為機械設計加工開辟更為廣闊的發展天地。