芻議機械設計中的常見問題及改善

摘要：隨著社會的不斷發展，目前市場對于工業機械產品的需求也不斷提高，而機械產品的設計是整個產品生產周期的重要一環，產品的制造與實施都需要完善的機械設備作為支撐，為了提高機械產品的設計質量，并提高整體技術創新水平，有必要圍繞機械設計開展探討。文章圍繞機械設計中存在的問題進行研究，并提出一系列有效的改善措施，旨在提高機械設計的整體水平，實現機械制造企業經濟效益與社會效益的雙贏。

關鍵詞：機械設計；問題；對策

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）15-0030-01

機械制造企業要想在市場經濟的激烈的環境中取得一定的發展，就必須不斷提高產品質量，尤其是產品設計的合理化和科學化，以滿足市場對產品的高要求。機械產品的設計過程需要考慮眾多因素，包括材料協調性以及設計的實效性等等，只有統籌各方面因素，才能夠提高產品的質量和水平，從而強化企業的市場競爭力。

1機械設計中面臨的主要問題

1.1設計流程的問題

①機械設計首先要制定設計計劃，這是設計環節開展的必要環節，必須要求依據市場需求、客戶要求以及企業自身的能力水平來制定合理的設計方案，并詳細計劃出機械設計的各個細節流程，包括機械的功能、生產成本、環保性等眾多方面的參數，這個參數并不一定是固定的數值，而是一個可以控制的范圍，可以根據客戶對機械的基本要求和最高要求來設定設計參數的范圍。

②設計方案在很大程度上對機械設計和生產產生影響，制定方案的主要目的是機械的功能得到體現、功能之間相協調以及功能能夠完成轉換，只有當完成功能參數設定之后才能夠針對相關技術難點進行分析，尋求解決辦法并提供參考的執行方案。

③設計的最后一個環節就是機械產品的技術設計，主要是根據方案完成裝配草圖，草圖需要反映出機械機構的基本外形和尺寸，并且能夠直觀的表現出各個部件之間的連接方式以及零部件的外形和尺寸。零件的尺寸應該考慮運動構建的運動參數、負荷壓力等，尤其要注意加工和裝配的工藝性，還有零件在完成加工后應該的檢驗要求和執行方式，必要時還應該重新審核零件的工作能力。最終完成標準件以外所有零件的運行工作圖。

1.2材料選擇問題

在材料的選擇方面必須考慮到機械的使用壽命以及功能要求，在設計中也需要了解到材料對機械性能要求和工藝性的影響。性能要求主要是指應用的材料能否使機械產品的使用功能得到發揮，而不同的零件也具有不同的使用功能，并且零件的設計標準也有高有低，工藝性則是指材料性質與零件的工藝性是否相協調。

1.3設計標準化問題

機械設計必須依照一定的標準，并且此標準直接決定了產品最終的質量以及制造過程中的成本支出，標準化包括機械產品的結構、性能、尺寸、檢驗要求等眾多方面，一般以行業標準為主，而機械產品標準化的先進性主要是指設計方式的先進程度，好的標準化設計能夠減少產品的設計周期、降低生產成本，并能夠保證產品的質量。

1.4潤滑劑問題

機械產品對零部件的尺寸精度有極高的要求，而在對零件進行加工的過程中涉及到沖壓、切割、軋制等生產工藝，不可避免的都需要使用到潤滑油，潤滑油必須具備清潔、防銹、冷卻等眾多性能。而冷卻液的消耗是整個生產過程中耗能的主要部分，直接決定了加工成本，因此必須選擇適當的冷卻液，以最小的投入實現最大的生產效果。

2機械設計的改善措施

2.1合理選擇原材料

材料對機械產品的質量和成本都有較大的影響嗎，在設計過程中必須考慮到生材料使用性能以及生產性能的眾多方面，從材料的耐磨性、強度、價格等方面進行考量，選擇出最適宜的原材料，從而提高產品的綜合性價比。

2.2提高機械設計的標準化和批量化水平

在市場需求不斷提高的形勢下，機械企業要想提高產品的綜合質量和自身的競爭力，就需要進行高標準和高批量的產品設計加工，這是降低成本，提高產品質量的重要手段。零件設計標準化是指分析零件材料、設計方式、結構性能等眾多方面的特點，最終確定統一的參考標準，并依照標準零件生產標準開展大批量的生產，簡化設計流程，降低生產周期和資源消耗，提高制造企業的生產效益，從而達到優化產品結構的目的。

2.3科學選擇切削方式和機械刀具

零件表面的質量主要取決于刀具的質量，在設計當中應該了解表面原材料的粗糙度和硬度等基本性質來選擇刀具。還應該考慮到切削用量的作用，除了表面材料對表面質量的影響，切削速度以及切削深度對加工表面質量也有很大的影響。因此應該選擇合理的切削深度和速度，并設置合理的切削參數，抑制加工過程中出現的積屑瘤，同時注意切削液的使用，達到降低溫度的作用。例如當零部件處在高速切削過程時可能因為溫度過高導致金屬表面出現變化，而砂輪如果過硬還容易出現堵塞，有必要選擇軟砂輪，從而提高砂輪的工作效率，防止溫度過高對加工產品的損害。

2.4潤滑劑的使用

冷卻液的使用是機械加工中必不可少的一個環節，尤其是在沖壓、研磨、切削等環節中有效使用潤滑液能夠增強產品的加工精度，提高產品表面的光滑感，延長裝備的使用壽命。技術人員還應該將溫度控制在合理范圍內，并清理金屬碎屑，這對于保證機床的正常運行以及成本控制有重要的意義。金屬潤滑劑必須滿足防腐、冷卻、潤滑等效果，合理選擇純油或者水溶類潤滑油。例如純油性潤滑劑適宜在高速鋼刀具低速切削中使用，而高速切削時則應該使用水溶性潤滑劑。當切削液的切削效果不佳，應該選擇純油性潤滑劑，但是一般情況下應該使用水溶性潤滑劑。總的來說，潤滑劑的使用關系到零部件加工的精度，因此在選擇過程中一定要慎重對待。

3結語

綜上所述，市場經濟使得機械產品設計加工行業的競爭日益激烈，作為機械產品壽命全周期的第一步，機械設計工作必須得到重視，設計部門應該結合客戶的實際需求和產品自身的特點，依照規范的設計程序進行設計，統籌考慮材料、潤滑油等多方面因素，全面提高機械設計的水平，使其具備更多的使用功能，從而提高企業的市場競爭力。

參考文獻：

[1] 周雪峰.機械設計加工中的注意問題分析[J].電子制作，2013，(24).

[2] 王清成，范高鋒，李趙勝，等.淺談機械設計加工中應注意的幾個問題[J].科技創新與應用，2014，(11).

[3] 何戰洋，詹士會.關于機械設計加工中常見問題思考[J].科技致富向導，2013，(20).

[4] 王寶香，柳成.機械設計與機械制造的技術分析[J].煤炭技術，2013，(4).