機械零件設計及加工工藝研究

劉延平

山東華通環境科技股份有限公司 山東濰坊 261000

隨著經濟全球化的發展，市場競爭日益劇烈。在機械加工制造行業中，零部件加工精度代表著一個企業的生產力標準化水平的高低，也影響著企業的競爭力。企業想要在競爭劇烈的市場中獲得長足的發展，就需要不斷的提高機械加工的精度，不斷的通過工藝改造及升級提高核心競爭力。在這種背景下，我國的機械制造行業零件加工精度不斷提升，為精密設備的制造奠定了基礎，也為企業的發展帶來了更多的機遇。

1 機械零件設計

所謂機械設計主要是指根據機械運作的基本原理，對機械各個零部件之間的能量傳遞形式、尺寸、結構等多個方面進行構思和設計，對有關數據進行分析，將計算過程轉化為機械設計的語言描述，作為機械設計的參數和依據。而機械加工主要指的是將機械零部件的諸多性能按照一定的標準進行劃歸和執行，利用專業的生產制造技術使得加工原材料從毛坯的狀態變為具有實用價值的、精度較高的器械。在機械制造過程中，零件是機械的基本構成單位，應當特別重視對機械零件的規范化處理。在這一系列的操作過程當中，工作人員應當結合當前生產需要對機械各個方面的要求，對各種毛坯類型的機械零件進行深度打磨和改造，使機械各個零部件更加精細，提高使用價值，在先前的粗加工技術之上進行更深一步的機械精加工，使得最終制造出來的機器具有更高的精度和使用性能，符合現代機械制造行業對機械各個參數的要求。在機械整體的設計加工制造過程當中，應當特別注意貫徹機械設計的標準化原理，降低機械加工的生產成本，提高機械加工產品的質量。機械加工設計的標準化一方面有諸多益處，另外一方面卻也給設計加工的工作人員提出了更高要求。工作人員在機械設計加工的過程當中，應當按照現代機械加工的要求，不斷提高產品的質量，盡可能做到精益求精。

2 機械零件加工工藝

2.1 加強工藝過程的控制

針對零件加工精度受機械加工工藝系統的影響，在零件加工過程中建議加強對整個加工過程的誤差控制。第一，要加強設備的維護與保養，及時更換老舊或損壞的零部件，最大程度的控制設備零部件造成的原始誤差。第二，要加強機械加工工藝及程序的規范性，提高加工工藝的標準化程度。在設計加工工藝時，精確計算幾何誤差，并通過全面檢查刀具、夾具、量具等，反復測試各個流程的加工精度，來確保零件加工達到高精度的要求。第三，根據加工零件的實際加工需求合理的選擇刀具、夾具、量具，使機械加工工藝系統與加工件保持較高的適應性，來預防幾何誤差。第四，加強加工環節的數據記錄，通過整理分析總結問題，分析誤差發生的原因，并加強影響誤差產生的影響因素的控制，來預防機床誤差造成的零部件加工精度降低的問題。第五，采用機械加工工藝系統自控制系統，將零件實際加工過程中產生的誤差輸入數控機床中，來提高加工工藝系統整體的加工精度。

2.2 加強設備加工的溫度控制

企業要加強機械加工過程中對設備的溫度控制。必要時需要增加通風設備或散熱裝置，來控制設備的溫度，預防設備升溫造成的刀具、加工件的熱變性。當加工件進入砂輪打磨環節，巨大的摩擦力會導致加工件溫度迅速升高。發生該問題可采用冷水降溫的方式來控制溫度，預防加工件熱變形等相關問題。

2.3 合理避免外力影響

機械零部件加工過程中，擠壓力以及摩擦力是最為常見的一種外力形式，也是影響零部件精度的重要因素。想要更好地保證零件加工精度，就必須要對外力因素進行控制。在開始加工作業之前，工作人員必須要對加工所使用的設備與工件實施全面的檢查，保證夾具以及其他與零件接觸部位的擠壓力位于預設的范圍內，不會對零部件造成過度擠壓。為了降低摩擦阻力，工作人員需要對刀具以及其他與工件接觸的部位開展細致的打磨，確保其表面光滑，更好地保障加工精度。

2.4 創新加工工藝

機械加工工藝的創新也是提升零部件加工精度的重要途徑。技術人員將新技術、新理論以及新材料引入機械加工領域，實現對加工工藝與加工設備的改進和提升，這對于進一步提升加工精度具有重要意義。例如，將自動化技術與智能化技術應用于機械加工領域，能夠有效避免人為因素對零件加工過程中施加的影響。同時，溫度傳感器與監控設備的使用，能夠使工作人員實現對機械加工設備運行狀態的全天候監控。因此，企業應該引導和鼓勵技術人員進行創新，如通過培訓保持技術人員職業技能的先進性；通過對外交流來拓展技術人員的眼界；通過物質激勵來提升技術人員的創新熱情。

2.5 熱處理工序安排

熱處理是使零件在加熱處理后冷卻下來從而使加工零件改變其內部組織并獲得要求的加工性能的一種加工工藝。熱處理可以很大程度上改善材料的內部結構并且有利于加工，一般分為預備熱處理和最終熱處理。預備熱處理是為了改變零件組織以獲得相應性能并且除去材料加工內應力和給最終熱處理提供前提，有正火、退火、時效等。最終熱處理的目的是大大地提高零件的強度和剛度等性能。①為改善切削性能我們可以在還沒加工時做正火、退火的熱處理。②粗加工后，為消除材料的內應力可以進行時效處理。③用來改善材料綜合性能的熱處理一般放在半精加工與精加工之間。④我們在工藝過程的最后安排鍍鉻、鍍鋅等熱處理可以更好滿足零件的耐磨性要求。

3 結語

綜上所述，在機械設計加工的過程時應當結合具體的加工情況，選擇合適的切削刀具和加工材料，優化加工流程，規范加工手段、技術和方法，綜合考慮多方面因素的影響，提高機械設計加工的性能和質量。