淺談機械設計加工中應注意的幾個問題

王清成　范高鋒　李趙勝

摘 要：由于技巧性、技術性非常強等原因，機械設計和加工工作要求設計、加工人員要有問題意識，以工作過程中出現的各種問題切入，對機械的設計、加工進行技術性和流程性的改良和改進。正是在此基礎上，文章試圖以實際情況為出發點，通過對機械設計和加工實踐過程中存在的一些問題進行分析，并提出一些相應的對策。

關鍵詞：機械；設計加工；問題；對策

1 前言

隨著科學技術的發展，人們對自己的各項要求也在提高，因而對機械設和加工有更為嚴格的要求，因而企業要想占據市場競爭中的優勢地位，就必須盡可能地提高所生產機械產品的產品質量，提高對機械產品設計要求以及加工標準，以實現產品水平的可持續發展，滿足消費者對機械產品的審美要求和實用目的。然而，在機械設計和加工的過程中有很多問題需要注意，通過對加工工藝以及成本等多方面的考慮后，可以得知機械的設計加工既要求注意材料是否合適，還要考慮到潤滑劑在加工過程中的使用，以及生產的標準化水平等很多個方面，只有堅持以多方面為著手點設計、加工，才能不斷地提高設計水平及產品的質量水平，最終實現企業的發展和壯大。

2 機械設計加工中常見的問題及原因分析

萬事萬物都不可能是完美無缺的，機械設計加工亦如此，在此過程中必然存在著各種各樣的問題，這是不可避免的，任何機械設計者和加工者都不可能避免問題的產生。但是，也并不意味著這些問題就不能解決。對于任何優秀的機械設計加工者而言，應該就面臨的問題，剖析問題所產生的原因，并在這個基礎上，及時制定用于解決問題的有效方案。所以，要有效解決在機械設計加工過程中存在的問題，必須綜合分析導致問題出現的原因，有效控制好機械設計加工時可能存在的影響因素，實現趨利避害的目的，從而努力制造出成本低廉、質量優良的產品。下面，本文將對機械設計加工中所存在的問題及其產生的原因進行簡要分析。

2.1 機械產品表面質量難以保證

機械加工出的產品的表面質量關乎產品的性能和使用壽命。從目前的實際情況來看，制約機械產品零件表面質量的因素以制作材料本身的性質和材料的切削用量為主。零件所用的材料的韌性越好，金屬材料的塑性越好，零件表面也就因此而越粗糙。如果生產零件所用的材料為塑性材料，那么在用刀具進行加工的過程中就難免會引起塑性變形，加之刀具的切削以及零件分離時產生的撕裂作用，將會使零件得表面更加粗糙。同樣的道理，如果零件所用的材料是脆性的材料，那么在材料切削的過程中就會呈現出碎粒狀，著也會使零件的表更加粗糙。總之，零件的物理性能的有很多影響因素，主要可以從以下兩個方面來概括，即零件表面的冷作硬化以及材料內部組織的結構變化。另外，在進行機械零件的加工時不可避免會產生部分殘余應力，在一定程度上也會影響機械加工的產品的表面質量。

2.2 加工精度不高

通過對機械加工的過程進行分析，影響機械產品加工精度主要有一下幾種因素：采用相近的加工運動而引起的誤差、采用近似的刀具而導致的差誤、機床本身的幾何誤差和磨損對產品加工精度產生的影響、夾具與刀具制造時產生的誤差以及磨損等造成的誤差、工藝系統因受熱而變形所引起的誤差，因為誤差在加工的過程中不可能消除，所以唯有研究導致誤差產生的原因，然后有效避免，才有可能改善加工精度不高的問題，從而保證所生產產品的質量。

2.3 產品性價比不是最高

由于未能綜合地考慮機械設計和加工的過程中的不利因素，導致機械產品的綜合成本太高，性價比沒有得到保障，從而導致產品在市場競爭中沒有絕對優勢，也就不可能及時地占據市場優勢。

3 機械設計加工中各項問題的對策

要想解決在機械設計加工的過程中所存在的各種問題，必須找出問題出現的原因，從各種影響因素入手，才能實現對癥下藥，藥到病除，各個擊破。下文將在上文多機械設計加工過程中存在的問題的分析和探討的前提條件下，提出相應的解決問題的對策。

3.1 科學地選擇材料

在機械的設計和加過程中，選擇材料是極為重要的一步，如果可以科學地選擇加工材料，既可以有效地減少生產成本，提升機械產品的質量，還能滿足材料的性能的需求。在選擇材料的時候，要對材料的、工藝和使用性能進行綜合考慮，結合加工和生產方式以及生產工藝等因素，在各種可選材料中選擇具有最高性價比的材料。這樣，一方面有效地降低了成本，提高產品的質量和市場競爭力，同時也遵循了標準化的生產方式。

3.2 制定科學的加工工序

科學的機械設計和加工工藝規程不僅能夠使機械零件的表面質量得到有效的保障，提高其各方面的性能，同時還可以降低加工成本。這就要求加工者盡量減少因過長的加工時間而導致對零件的負面影響，同時還要盡量實現零件的一次性加工和處理。另外，由于對零件表面的殘余應力直接影響零件的作用，所以不同的對零件表面的最終加工方法和工序會對機械零件的表面質量產生不同的影響，因此在機械設計加工過程中要選擇科學的加工工序。

3.3 使用合適的刀具

合理地選擇加工刀具對所加工產品的表面質量也有著非常重要的影響，所以對于不同材質的材料以及表面硬度和粗糙度的不同要求，要選擇合適的刀具。

3.4 選擇合適的切削參數

機械設計和加工的過程中，切削也是其中一個十分重要的因素，比如說切削的深度和速度對加工產品的表面質量有著直接的影響，因而在對零件進行切削的過程中要根據材料機器特性選擇科學合理的切削速度和深度。適當的切削參數可以有效減少加工過程中所產生的積屑瘤，同時科學地使用切削液可以有效地降低切削時的溫度以及力度。

3.5 正確地使用潤滑劑

3.5.1 了解潤滑劑使用的作用與性能

在加工金屬材料以使之變成所需要的產品的過程中，需要利用潤滑劑對加工對象進行有效的冷卻。在切削、沖壓以及研磨、軋制過程中使用潤滑劑，能夠有效提高刀具地使用壽命，提高加工零件的精密度和零件表面的光潔效果，并及時清除金屬碎屑，有效驅散多余熱量，對于提高加工、生產效率，降低成本等各個方面都有著積極作用。所選擇的潤滑劑要具備清洗、防銹防腐蝕、冷卻和潤滑的功能：冷卻功能的實現主要是通過減少工件與刀具之間所產生的摩擦力及利用水質的切削液使熱量散發出去來實現；具備良好性能的金屬潤滑劑可以減小砂輪同材料、刀具同工件之間的摩擦力，減少對能量的消耗，可以明顯增加刀具的使用期限、預防工件表面的積屑瘤和提高光潔效果；使用潤滑劑可以將金屬粉末和切屑等廢棄物徹底清理出去，有效保證工件的精密度及質量，有助于增加砂輪和刀具的使用年限。endprint

3.5.2 正確選擇潤滑劑

在對金屬切削潤滑劑進行選擇時，必須結合具體的情況，在選擇過程中必須綜合考慮所加工零件的生產和加工流程，以此來確定選擇水溶性潤滑劑還是純油性潤滑劑，這一過程可以結合將要使用機床的廠家的合理建議來確定。當然，選擇潤滑劑也可以結合自己的實際操作和工作經驗進行，比如說，如果選擇高速鋼刀具來進行低速切削時一般應該選擇純油性的潤滑劑；如果使用硬質的合金刀具來進行高速切削時則應該使用水溶性的潤滑劑；在切削液不容易有效地到達切削方的情況下，建議選擇純油性的金屬切削液，其他的類型則可以選擇水溶性的潤滑劑。在確定了即將使用的相關類型潤滑劑以后，還應該具體考慮金屬材料的類型以及所加工零部件的精密度要求等，以進一步地細化、選擇潤滑劑的品牌。在目前業界的機械設計與加工工作中，零件、產品的精密度得以不斷地上升，潤滑劑起到了重要的作用。科學地選擇性能匹配、合適的潤滑劑，可以有效地提高機床和切削刀具的壽命、提高產品的精密度。

總之，在機械設計和加工領域，要想提高機械產品的市場競爭力，必須要在提高產品質量上下功夫，相關企業應該采取科學的加工材料、制定科學的加工工序、科學地運用金屬潤滑劑等一系列措施，實現成本最低化、質量最優化，從而占據市場優勢地位，獲得最大的經濟效益。

4 結束語

綜上所述，在當前激烈的市場競爭中，產品質量才是企業的核心競爭力。對于機械設計加工產業來說，機械設計和加工過程中依舊存在著很多制約產品質量和企業可持續發展的問題，對此，這些企業應該采取有效的對策來解決這些問題，以提高產品質量和企業競爭力，比如文中所提到的科學選材、制定科學的工序、科學運用金屬潤滑劑等，真正實現機械設計和加工水平的提高。當然，機械設計加工中應該注意的問題是因時而異的，這也就需要企業結合自身實際，全面系統地分析和研究容易出現的問題，并及時探究相應的解決對策，在提高產品質量的同時提高企業的市場競爭力和經濟效益，推動企業的可持續發展。

參考文獻

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