合理化機械制造工藝設計

李廣娟

（江蘇省徐州技師學院，徐州 221151）

在經濟和科技的雙重影響下，機械制造行業得到了進一步發展，機械制造工藝技術也在不斷更新和優化，使得機械制造的產品更新換代較快，推進了我國機械制造企業的發展。在激烈的市場競爭中，機械制造企業將提高機械產品質量作為獲得市場競爭力的手段。這需要提高合理化機械制造工藝設計的水平，降低機械產品出現的尺寸、規格偏差，提高機械產品的達標率[1]。

1 機械制造工藝的相關概述

1.1 機械制造工藝的含義

機械制造工藝是指在進行機械零部件的生產和加工中，利用多種技術和方式生產機械產品。此過程需要多個工序和環節，且每道工序需要嚴格按照對應的流程進行有效控制。它結合機械設備的具體加工要求，對機械的組裝、性能及結構進行合理化組織和安排，從而完成合理化設計。

1.2 機械制造工藝的特點

1.2.1 重要性

在進行零部件的生產和加工前，需要結合具體的制造生產要求、設備性能等，制定合理化機械制造工藝，作為零部件生產及加工的重要依據。要求生產工作人員掌握生產流程中自身崗位的工作內容和相關操作技術，確保每道生產工序達到合格的標準。提高機械制造工藝的水平，對機械制造產品的生產和加工至關重要。

1.2.2 關聯性

合理化機械制造工藝與制造水平之間呈現正比關系。合理化程度越高，零部件的生產質量越高，越有利于控制機械產品生產的成本。可見，機械制造工藝和企業產能、經濟利益、生產實力等具有密切關聯。因此，機械制造企業需要重視機械制造工藝設計的合理化[2]。

2 機械制造工藝設計環節

機械制造企業需要借助高水平的機械制造工藝，生產和加工各種類型的零部件。在生產和加工前，機械制造企業需要綜合考慮產品的質量、成本等，合理化機械工藝設計方案，保證每道工序在合理控制的條件下，加強機械制造工藝設計的有效性，保證零部件生產和加工的水平，推進機械制造企業的穩定生產和持續發展。機械制造工藝設計環節包括以下幾個方面。

2.1 程序設計

零部件生產前需設計相關程序。設計者需要全方位掌握生產設備的各項參數、性能等，確定機械設備制造生產的流程和工藝，規定每道生產流程的內容。操作人員需要嚴格按照有關的生產操作規定和規范進行操作，使得生產線上的材料可以高效轉變為零部件產品。在具體程序的設計上，設計者需要從整體角度出發，加強程序設計的合理性，使其具有較好的可操作性和實用性。在進行程序設計的過程中，設計者可以在掌握機械產品各項參數信息和質量要求的基礎上，優化零部件加工工藝，保證機械制造工藝合理且科學。

2.2 零件裝夾

機械設備的各道工序需要充分利用零件裝夾完成各道工序的串聯。在機械制造工藝設計中，設計者需確定機床上零部件的具體位置，有效固定毛胚材料，將其固定的位置控制在合理范圍內，避免出現較大的誤差。機械制造中，機床運行的連貫和流暢由零件夾設計決定。在固定好毛胚材料后對其施加外力，使其可以達到零部件加工的合格標準，從而提高機械制造工藝質量。零部件的夾裝水平直接影響機械產品的表面質量、加工精度等，因此對機械制造工藝非常關鍵。需明確它在機床、夾具中零件的實際位置，使其符合加工要求和標準。零部件的裝夾方法類型較多，需要結合實際情況進行選擇，實現高質量的零件裝夾[3]。

2.3 產品定位

機械產品定位的模式類型較多。在進行產品定位模式的選擇上，需要以機械產品生產的具體要求和性質為依據，進行合理化選擇，以增強機械產品的生產和加工質量。在產品定位方面，結合產品定位要求和有關的理論知識進行科學的產品定位，以保證產品的定位和有關標準、技術要求等匹配，使得產品的定位更加精準。

2.4 加工精度

加工精度對機械產品的質量、性能以及使用成效等均具有重要影響，同時關系機械產品生產是否達到標準、生產成本以及原材料損耗高低等。在此情況下，設計者需要全面看待問題，重視機械制造的加工精度，使其符合制造加工標準，包括零部件加工的尺寸、規格、外形造型以及切割情況等。例如：在進行汽車零部件加工時，需要嚴格控制鍛坯溫度，使其保持在一定的范圍內，以保證汽車零部件的硬度可以達到應用要求，即以硬度標準為依據，利用合適的切削工藝，達到汽車整體性標準。

3 機械制造工藝中的合理化機械設計

3.1 提高產品的精確度

在進行零部件加工和生產的過程中，多因素干擾對產品的質量造成了較大影響，導致產品精確度出現偏差。這種情況下，精確度不佳的產品被歸于不合格產品，需要進行處理。不合格產品數量增多，會增加產品的生產和加工成本，同時會延長產品的生產時間。所以，機械制造企業為了提高產品生產的合格率，需要加強產品工藝設計的合理性，控制產品精確度的誤差范圍，使生產和加工的產品保持在規定的精確度范圍內，降低產品的不合格率。有關的技術工作者需要借助高精度的測繪設計測量產品，同時檢測機械生產設備運行和使用的情況，分析精確度發生偏差的原因，提出有效的改善措施，降低產品的偏差數值，提高機械產品的加工精確度[4]。

3.2 重視機械零部件表面加工工藝

為了提高機械零部件質量，機械制造企業需要重視機械零部件的表面加工工藝。例如，為了保持零部件表面的平穩和光滑，需要借助有效手段清理表面存在的污漬等，保障表面的光滑度和平整度。機械零件表面的平穩和平滑情況，對其性能、質量、時間等具有直接影響。所以，設計工作者需要加強機械制造的合理化設計，結合零部件表面平滑、平穩等因素，預防和控制影響因素，制定合理的機械制造工藝方案，提高零部件表面的平整度和光滑度。例如，在進行機械部件的加工時，需結合實際情況選擇合理的道具。對于部件表面比較粗糙的情況，利用切割面比較鋒利、圓弧半徑較大的刀具。需要考慮零部件生產的實際需求、應用環節等，選擇加工方式，包括修光刃、精車刀等，使得零部件的表面平穩度符合規定。合理控制刀具運行的速度、刀面磨損的情況、切削用量等，確保零部件表面平穩。在具體的機械制造工藝設計中，需要結合切削情況合理制定切削工藝，以保障機械產品的質量[5]。

3.3 加強機械制造工藝設計的合理化

設計工作者在機械制造工藝設計過程中，需具備較好的質量意識和成本意識，以先進的科學設計理念，提高對機械制造工藝設計的內涵認知，為制定合理的工藝流程提供有利條件。在具體的機械設計中，設計工作者需要全面掌握和了解零部件的各項參數和信息，再結合制造企業的生產需求，實現機械制造工藝方案設計的合理性和科學性。在完成設計方案初步設計時，聯合質量關聯部門、生產部門等舉行會審，改善和優化方案存在的問題，提高產品設計的水平。合理化機械制造工藝設計可以有效提高機械產品的加工質量和數量，降低不合格率，提高機械設備運行的生產效率，嚴格控制生產成本，提高企業的經濟效益。實施合理化機械工藝設計，可以保障零部件的規格和精度達到標準，以最低成本和最短時間完成高質量產品的制造和生產，實現資源的合理化利用和配置。在確定機械制造工藝設計方案后，設計工作者或生產工作者不可以輕易更改。生產過程中，機械制造企業的管理者需要嚴格遵守設計標準，對零部件的生產和加工開展動態化和信息化管理。如果在后期的零部件生產和加工中需要更改機械制造工藝設計流程，需要技術部門、生產部門以及設計部門的負責人共同開會討論更改方案的可行性和必要性，確保更新機械流程設計的方案可以更好地滿足零部件的加工和生產。

3.4 引入綠色設計理念

環保節能理念被廣泛應用于各個行業，是保障我國社會持續性發展的重要理念。機械制造企業需要在各個類型的零部件生產和加工中，提高綠色環保技術的應用水平。目前，我國機械制造企業在生產運行中會耗費數量較多的金屬和能源，存在較大的能源消耗和環境污染，需要引入綠色設計理念，在零部件加工和制造的各個環節應用綠色環保技術，突出其節能環保性。引入綠色環保理念不僅推進了機械制造行業的發展，也對環保做出了較大貢獻。設計工作者在引入綠色設計理念時，需確保不影響零部件產品的質量，減少對生態環境的破壞，降低資源消耗，用再生資源、清潔能源及可降解材料替代不可再生資源，實現節能減耗目標。此外，需要提高機械設備運行效率，實現提高經濟效益和社會效益的雙重效果。

4 合理化機械制造工藝設計的保障措施及發展趨勢

4.1 合理化機械制造工藝設計的保障措施

在開展合理化機械制造工藝設計時，實施保障措施主要包括以下3個方面。第一，加強對科學加工技術的掌握和使用。在機械制造中，結合實際要求，差異性實施加工制造，實現預期成效，掌握機械制造的各過程要點，實施科學的機械設計方法有效管理細節，提高機械設計質量。第二，達到工藝要求的設計。機械制造水平高低取決于機械制造工藝設計質量狀況。提高機械制造工藝設計質量，有助于順利開展機械制造工藝操作。機械制造工藝設計的每個環節都需要制定符合工藝需求的圖紙設計，加強與車間生產部門負責人的溝通交流，掌握零部件的生產流程，借鑒操作工作者的意見優化設計方案。第三，重視機械的安裝級調試。在進行機械安裝和調試方面，需要嚴格按照有關規定施工，結合機械技術流程，記錄并改善出現的問題等，全面提高機械制造工藝的質量。安裝調試作業需要設計工作者參與，提供實踐經驗，掌握機械調試和運行情況，有效判斷和評價機械產品的性能，一旦未達到要求，需要及時調整。

4.2 合理化機械制造工藝設計發展趨勢

目前，我國在經濟、科技等各個方面都獲得了較大進步，促使機械制造產業越來越機械化和自動化，減少了人工操作，節約了人力資源。機械制造生產中，技術越來越重要，使得機械設備實現自動化和智能化成為發展的重要趨勢，提高了機械制造和加工的效率和生產能力。

此外，機械制造產業的發展不斷向集成化方向發展，利用先進的科學技術作為重要保障，使得機械制造工藝設計工作者在進行機械設計時具有多元化選擇，機械設計發展空間較大。機械設計工作者需要以發展趨勢為依據，學習和應用新技術、新工藝，設計出更加符合現代化發展的機械制造工藝方案。

5 結語

我國機械制造工藝在提高各類零部件生產和加工效率上具有重要作用，可以實現生產的節能和環保，提高零部件產品的生產質量，降低成本支出，為機械制造企業帶來較大的經濟效益和社會效益。因此，機械制造企業需要高度重視合理化機械制造工藝設計，培養高素質技術人才，改善制造企業的制造和生產工藝，提升生產和加工工藝的合理性與科學性。