机械制造工艺中的合理化机械设计探讨

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展水平直接体现了社会生产力水平的高低，关系到国计民生和国家综合实力。机械制造业是各国发展的首要选择。随着机械产品国际化竞争态势日趋激烈，各大公司将提高机械产品竞争力放在首位。合理化的机械设计是机械制造工艺中不可或缺的重要环节。本文将针对机械设计的重要性和工艺流程，提出提高机械设计合理化的措施。
　　关键词：机械制造工艺;机械设计;合理化
　　机械制造工艺流程是采用机械加工的方法改变毛坯形状、尺寸和表面，使之成为合格的零件。而工艺就是在流程基础上使生产对象成为成品或半成品。而在这个过程中，不合理的设计会使得产品不能满足产品标准，质量和使用寿命降低。影响企业效益。因此，相关工作人员应认真研究相关课题，提升专业素质和设计能力。
　　一、机械设计在机械制造工艺中的重要地位
　　机械设计是机械制造的基础和前提。机械设计直接决定了整个产品制造流程的方向和最终结果。合理的机械设计能够提高机械的性能，促进整个制造业的进步。随着我国科学技术的迅速发展，机械设计水平在不断提升，主要体现在两个方面：一方面，不断在传统制作方法上进行突破，为机械产品增添新的性能或进行原有性能的改造。[1]另一方面，机械设计要以市场为导向，设计出符合市场需求发展的机械设计。机械设计涉及到的理论庞杂的多种学科，高精度的工作要求，变化较快的市场环境，为合理化机械设计工作增加了更大的困难。与此同时，机械制造行业是社会生产力的重要组成部分，对于解放劳动力，提高社会生产效率，增强国家综合竞争力都具有重要的作用。国家和社会发展对机械设计提出了更高更严的要求。
　　二、机械制造工艺与流程
　　机械制造工艺把各种原材料、零件加工成商品，满足设计需要，保证产品质量和市場适应性，机械制造工艺流程主要包括以下几个方面：
　　（一）零件的定位
　　零件定位的合理与否，直接关系到制造的精确度从而会影响到产品的质量。因此，机械制造加工的第一步就是对零件进行准确的定位。在进行定位时，参照物的选择需要符合一定的标准，同时，标准需要根据不同零件的使用要求和安装位置而改变。[2]而随着机械产品的性能在不断提升，制造精度要求也相应提高，零件的定位工作变得更加紧要。
　　（二）零件的装夹
　　在机械加工过程中，为了保证工序加工精度，需要将零件装在磨具或机床等夹具调整好的位置上，并进行加固处理，使其在加工过程中保持位置不变。这个过程被称为装夹。装夹工序直接影响到零件的加工质量，甚至波及到最终的产品质量和生产时效。装夹的重要性可见一斑，因此，需要保证装夹过程的科学性、合理性。
　　（三）控制加工精度
　　机械制造工艺在将生产对象变成成品或半成品的过程中，需要保证相当水平的加工精度，才能够生产出合格的最终产品。在整个过程中，精度要求成为制约产品质量和性能的最大因素。所以，如何提高加工精度成为必须要解决的问题。一般而言，加工精度控制对象是：零件尺寸，形状、表面位置、安装位置。主要控制方法是：控制零件尺寸精度的调整法和试切法以及控制零件外形精度的成型法和轨迹法。
　　三、机械制造工艺中合理化机械设计措施
　　（一）严格执行机械设计的准则
　　机械设计的准则包含标准化准则、安全性准则和技术性准则三大类。其中，标准化准则具体包含概念标准化，实物形态标准，方法标准化。根据执行程度不同分为必须执行和推荐执行两种。根据应用范围不同，分为国家标准、行业标准和企业标准。而安全性准则针对功能故障、人员安全、预防污染和零件稳定性都有相应的内容。技术准则要求机械设计中相关技术性能必须达到规定要求。严格执行机械设计各项准则是保障产品质量，实现制造业良性可持续发展的必然要求。
　　（二）提高加工精度
　　加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸、形状、位置）与理性零件几何参数相符合的程度。受到目前技术水平的限制，两者之间存在偏离、称为加工误差。通过对加工误差进行分析，掌握变化的基本规律，采用相应的措施可以最大程度的减少加工误差，提高加工精度。通常会从机床几何误差、刀具误差、定位误差、受热变形误差等方面进行研究和改善。[3]
　　（三）提高加工表面质量
　　机械表面的粗糙程度会在一定程度上影响零件使用寿命。表面越粗糙，使用寿命越短。因此，在刀具的选择上应该进行调整，严格控制刀面的磨损宽度以及切削用量等。一般而言使切削速度大于供给量是提高零件表面质量的有效措施。实践证明切削速度越快粗糙度越小。[4]同时修光刀、精车刀也能起到不错的辅助效果。
　　（四）贯彻绿色制造理念
　　机械制造业承担了推动我国社会经济发展的重要使命。同时，也相应的耗费了大量的能量。目前，我国能量的无效耗损率远远高于发达国家。造成了大量的资源浪费和环境污染，因此，机械制造绿色设计工作十分紧迫。企业应进行绿色生产加工、在产品整个周期内将产品基本属性（功能、寿命、成本等）与环境相属性（可拆性、可回收性）相协调。选择环境友好材料、进行绿色生产加工、优化现有工艺、开发替代落后技术的新型技术。其中关键是绿色材料选择、产品可回收设计、产品可拆卸性设计、绿色成本分析、增加绿色产品使用寿命设计。
　　参考文献：
　　[1]季常琴.基于机械制造工艺的合理化机械设计研究[J].中国新技术新产品，2019（02）：85-86.
　　[2]钱侠宇.基于机械制造工艺的合理化机械设计策略研究[J].中外企业家，2019（02）：107-108.
　　[3]闫梅.机械制造工艺视域下的合理化机械设计研究[J].内燃机与配件，2018（22）：63-64.
　　[4]李强.以机械制造工艺为基础的合理化机械设计策略探讨[J].中国金属通报，2018（08）：167-168.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14947269.htm