机械设计加工中常见问题及优化措施研究
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【摘 要】市场机械设计竞争力度随着社会的发展越来越激烈，许多企业都想要在最低成本额度上，最大化地提高自身机械设计加工的产品质量。大部分企业依旧沿用传统的机械设计加工流程，在进行机械设计加工的过程中不仅拉低了加工产品的性价比，同时传统的机械设计流程已经老化，不利于机械设计加工的发展。本文主要针对机械设计加工中常见问题及优化措施进行简要分析。
【关键词】机械设计；问题；优化措施
1机械设计的概述
机械生产制造的首要步骤就是机械设计，机械设计的好坏直接决定了机械使用的性能和机械加工的质量，具体来说机械设计就是根据一定的要求对机械的尺寸、工作原理以及机械的组成材料等进行研究并通过一定的计算方式将其转换成制造依据的过程。通常情况下，机械设计可以由三种类型组成，即新型机械设计、变型机械设计和继承型机械设计，新型机械设计是指运用创新的理念和思维进行的区别于传统设计的一种设计方式；变型机械设计是指为了更好的适应现代发展，在原有设计的基础上进行一定程度的改进而发展出的变型设计产品；最后继承型机械设计是指在原有的技术经验上对机械性能进行的改善和提升。值得说明的是所有类型的机械设计都应该在保证设计质量的前提下最大程度的遵循优化原则，例如保证设计的准确性和可靠性、还要保证设计尽量节能环保并且缩减制造成本等。另外在设计中应该根据具体情况进行具体设计，满足一定的特定设计要求。
2机械设计加工中存在的问题
2.1机械设计加工产品的表面质量难以保证
机械设计加工产品，也就是零件，在使用过程中，需要与外界频繁接触的是零件的表面，因此，零件的表面质量关乎到整个零件的性能实现与使用寿命的长短。但是在机械设计与加工过程中，零件的表面质量却十分不好把握。影响机械产品零件的表面质量的因素有两个：零件本身的材料性质与加工过程中材料的切削用量。在制作零件时，使用的材料对于零件的表面质量有相当大的影响。如果使用韧性比较大的金属材料，那么零件的表面就会显得十分粗糙；如果使用韧性相对较小的塑性材料，那么在对材料进行加工时可能会引起塑性材料的变形，同时在加工过程中以及零件分离过程中，都会发生撕裂现象，使得零件表面变得更粗糙；如果使用脆性材料，零件在生产加工过程中，表面会出现碎粒状的物质，同样会使零件表面变得粗糙。因此，机械设计加工产品的表面质量难以保证。
2.2机械设计加工产品的加工精度不高
机械设计加工过程中，存在许多影响零件加工精度的因素，例如在加工某一类型的零件时，没有使用特定的加工工艺，而是使用类似的加工运动，造成零件产生误差；例如在对材料进行机械加工时，没有采用正确的刀具对材料进行切割，造成零件产生误差；例如对机械设备的保养不足，机床磨损，对零件的加工精度产生影响；例如机械设备运作过程中，工艺系统受力或者受热变形造成零件产生误差等。这些造成零件加工精度不准的因素都是在机械设计加工过程中不可避免的，必须要采取一定的措施对误差进行控制，保证零件的加工精度。
2.3机械设计加工产品性价比较低
机械设计加工可以说是一项精密性和专业性都比较强的工作，在机械设计加工过程中任何一个小小的误差，都会对零件的质量造成很大的影响，但是在机械设计加工过程中存在许多无法避免的因素会对零件的质量造成影响，这就决定了在机械设计加工过程中势必会出现很多批残次品，无形中增加了零件的成本。而且在机械设计加工中，对机械设计加工工艺要求很高，这就要求企业在进行生产的同时，要加大对机械设计加工工艺研发的投入，这里投入的资金同样是体现在零件的成本上。这就造成了零件的成本过高，在激烈的市场竞争机制下，零件的性价比较低，也就使得机械设计加工企业的综合竞争力较差。
3机械设计加工中问题的改进策略
3.1提高机械设计加工的标准化水平
工业的发展越来越趋向于标准化、规范化，机械设计加工行业也要提高其标准化水平。不同作用的零件具有不同的标准，在进行机械设计加工时，要按照国家的技术政策，来实现标准化的设计加工。提高企业在机械设计加工方面的标准化水平，可以提升企业的工艺熟练度，提高生产的效率，随着工艺的不断发展，还可以简化设计结构，实现生产效率和使用效率两方面的提升。随着科学技術的不断进步，设计加工工艺的标准化也是时代的要求，在机械设计方面要保证企业的与时俱进，随时根据市场的需求来进行调整。
3.2合理设置切削参数
机械设计加工过程中，切削用量尤为关键。切削速度与切削深度对机械设计加工零件质量有着很大影响。在切削机械设计加工零件中，要结合零件自身属性和材料特征，合理设置切削参数。最为主要的是合理设置切削速度、深度，避免在机械设计加工过程中零件表面出现过多积屑瘤。同时，零件加工中应控制好切削液使用量，确保切削质量。
3.3优化机械设计加工的操作流程
在进行机械设计加工的过程中，为了提高机械产品质量，工作人员先从设计入手，结合产品性能和操作特点，做好机械产品设计工作，优化设计方案，并和操作人员进行协商讨论，满足实际操作中产品功能、结构等生产要求，降低能源消耗，强化机械设计的精度，实行统一标准的策略，进而提高机械设计的综合质量水平。用先进方式在专业工厂中对大用量零件进行集中化制造，提高产品质量的同时降低成本；这种同一指标可以让材料与零件性能进行对此，进而提高机械零件的质量；标准化结构可以简化设计流程和加工流程，缩短工期，进而提高机械设计加工的综合质量水平。
3.4优化加工工艺
在进行机械加工的过程中，为了防止产品变形问题的出现，工作人员要结合加工件表面物理力学性能理论，合理控制加工件物理结构，进而保证产品质量。首先，在针对表面组织变化，工作人员要从砂轮材料、磨削用量以及冷却方式等方面入手，硬度过高的砂轮材料，加工中钝化磨料颗粒无法脱落，进而造成砂轮堵塞现象，为了避免这一情况，工作人员要使用软砂轮，冷却中，工作人员选择高压大流量冷却方式，在提高冷却效果的同时，还可以对砂轮表面进行清洗，防止砂轮堵塞；其次，在进行机械产品加工中，使用快速成形机械加工技术，结合设计方案制作CAD模型，快速制造机械样件和零件，属于材料累加加工制造方法，通过材料的有序累加而完成三维成形，其中包括CNC技术、材料技术、激光技术以及CAD技术等先进技术，防止产品变形，进而提高机械产品的综合质量。
3.5科学地选择材料
机械设计与加工所涉及到的材料一般分为零件材料和刀具材料，零部件材料是产品性能的直接影响者，刀具材料则是要配合零部材料来进行选择。在选择零部材料时，先要考虑材料的使用性能，之后考虑材料的经济性、美观性。例如，对于涡轮蜗杆的选择，要考虑到散热性能差、易磨损的特性，所以要选择耐磨、抗胶合的材料，每个材料的选择都要参考到基本的使用需求。
4结束语
综上所述，机械设计加工的过程中应注意找出问题，根据问题进行分析探讨，根据实际情况提出解决措施，对加工零件材料的选择也要针对机械设计加工零件需求，合理科学地选取高效的零件。同时设置合理的切削参数，运用合适的刀具进行加工，规范机械设计加工零件流程，提高机械设计加工的整体质量和水平。
参考文献：
[1]探析机械设计加工中的常见问题[J].陈冬明.科技风.2018（09）
[2]机械设计加工中常出现的问题及处理措施[J].杨捷，高晓丽.山东工业技术.2018（14）
[3]对机械设计加工中的常见问题研究[J].陈庆华.科技展望.2017（11）
（作者单位：河南省同信电力工程有限公司）
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