關于機械設計加工中的問題探析

楊 菁

（中國原子能科學研究院，中國 北京 102413）

0 引言

自工業革命以來，科學技術在不斷的向前發展。而在科學技術力量的帶動下，社會生產的機械化水平在不斷提高。到如今，機械化水平已經成為企業生產力的重要體現，它的質量、程度對企業經濟發展水平有著決定性的作用。基于這一點，機械生產企業對生產的機械化水平表現出極大的重視。機械設計加工對機械質量有著重要的影響，機械設計加工水平越高，則機械質量越好，而機械質量越好則機械化水平越高。由此可見，機械設計加工是機械化水平的重要保障。從這個角度來看，對機械設計加工中的問題進行分析與研究具有重要的意義。

1 機械設計概述

機械設計一般是指對機械的零部件以及整體進行設計的過程。作為機械生產的第一步，機械設計對機械性能有著決定性的作用，因而在機械生產過程中，機械設計者需要對生產的具體情況加以考慮，并做到統籌兼顧，使機械設計能夠獲得最優的綜合技術經濟效果。在這個設計過程中，需要嚴格依照機械的應用要求來決定機械的工作原理、運行方式、機械結構等方面的內容。

從類型劃分上來看，機械設計可以分為三種類型：一是，新型設計，這種機械設計是指在驗證某項新技術的可行性之后將它應用到機械設計中；二是，變型設計，它主要是指在環境發生改變的情況下，對機械進行局部的設計加工，使之能夠適應環境的變化；三是，繼承設計，這個機械設計是指對現有的機械設計中有用的因素加以吸收，對落后的設計因素加以改進[1]。

2 機械設計加工中的常見問題

機械設計加工中的常見問題主要有以下幾點。

第一，機械設計加工的精度較低。機械設計加工的精確度是體現加工工藝水平的重要指標。然而當前的情況是，機械設計加工容易受到多種因素的影響，從而影響到機械設計加工的精確度。比如，在機械設計加工處于高溫環境的情況下，加工系統就會因受熱而變形；在外力的強烈作用下，加工系統也會因之而變形；而在夾具、刀具、機床等的磨損下，誤差產生。以上幾點影響機械設計加工精度的因素，都比較難消除，因此機械設計加工出現誤差幾乎是難以避免的[2]。

第二，機械設計加工的零件質量問題。機械設計加工零件的質量對機械設計加工零件的使用性能以及使用壽命有著直接的影響。從目前的情況來看，影響機械設計加工零件質量的因素主要有以下幾種：其一，材料性質。機械設計加工過程中，使用到的材料有塑性材質零件和脆性材質零件，一般而言塑性材質零件和脆性材質零件會對零件的質量產生不利影響。塑性性質的零件在加工過程中比較容易受外力的影響而發生變形，同時也會因為刀具的切割作用而發生撕裂，從而影響到零件的表面質量。脆性材質的零件則比較容易在加工過程中出現斷續的零件碎粒，零件的表面質量以及邊緣的光滑度都受到影響[3]。其二，機械設計加工零件發生冷作硬化。冷作硬化發生之后，零件材料將會發生強烈的扭曲和畸變，晶粒發生剪切和滑移，進而使零件的表層金屬變形的塑性大大降低，抵抗拉伸的能力急劇下降，于是零件就比較容易斷裂。

第三，機械設計加工產品的性價比較低。性價比是指性能與價格之間的比例關系。在行業競爭日益激烈的今天，機械生產企業對性價比表現出極大的關注，因為在某種程度上性價比對消費者的購買行為有著決定性的作用[4]。所以，對企業而言，機械設計加工產品的性價比的高低非常重要。從當前的情況來看，很多企業的機械設計加工產品的性價比比較低，而造成這種局面的原因主要有兩點。在性能方面，加工質量較差、設計工藝較低以及制作過程損耗過多，導致機械設計加工出的產品性能較差；在價格方面，因為機械設計加工的設計方案不合理、加工誤差較多等原因，機械設計加工的生產成本增加了許多，于是產品的市場價格就上升。在以上兩個因素的共同作用下，機械設計加工產品的性價比較低。

3 解決機械設計加工中的問題的對策

筆者根據相關的工作經驗，認為解決機械設計加工中的問題的對策主要有以下幾點。

第一，合理選擇機械零件材料。選取機械零件材料是進行機械設計加工的第一步，也是關鍵的一步。因此，為了保證產品的質量，節約生產成本，就要對機械零件材料謹慎選擇。一方面，在挑選機械零件材料的過程中，要做好材料的檢驗工作，花足夠的時間來檢驗零件材料的物理性質、化學性質、性能等，從而減少后期維護時間，間接節約生產成本；而在材料的選擇方面，還要注意與時俱進，選擇與科技發展水平相適應的材料。另一方面，要提高機械零件材料的性價比。在選取材料的過程中，要對機械生產的實際情況加以了解，并把滿足機械設計加工的基本性能要求和工藝要求作為選擇材料的前提和基本原則[5]。比如有的加工工序對材料的強度要求比較高，所以在選擇材料時要提高強度標準；而有的加工工序對材料的耐磨性要求較高，那么在選擇材料時要提高耐磨性標準。

第二，實施標準化和批量化的設計加工方式。標準化生產和量化生產是目前生產領域的一個發展方向。這主要是因為標準化生產和量化生產能夠有效提高產品的質量以及企業的生產效率，從而使企業能夠以最小的成本獲取最大的經濟效益。因此，要想使機械設計加工產品的質量得到提高，就有必要實施標準化和批量化的設計加工方式。所謂的標準化生產是指按照一定的尺寸要求、結構性能以及設計方式，設計出一套最優的方案，之后生產線上的產品均按照這套方案來生產。而批量化生產是基于標準化生產的生產方式，只有實現了標準化生產，流水線上大批量生產才有可能。

第三，選擇合適的潤滑劑。潤滑劑是用來減少摩擦阻力、減緩磨損進度的潤滑介質，同時它還有冷卻、清洗和防止污染等作用。在機械設計加工過程中，選擇合適的潤滑劑能夠產生諸多效果。其一，將適用的潤滑劑使用在產品的切削、沖壓和研磨階段，能夠大大增加產品的精度。這主要是因為使用潤滑劑之后摩擦阻力減少，進而零件磨損也被減少，所以產品精度上升。其二，使用合適的潤滑劑能夠及時處理金屬碎屑。基于潤滑劑的清洗作用，在使用潤滑劑之后，生產過程中所產生的金屬碎屑能夠得到清理，而材料的腐蝕程度也會隨著而減少。因為潤滑劑具有以上種種優點，所以它的使用是一個必然環節，但是需要注意的是，在選擇潤滑劑時要充分考慮加工工序的特點以及零件材料性質，而不能夠盲目選擇。

4 結語

從本文的論述中可以看到，機械設計加工中的問題有精度方面的，零件材質方面的，也有產品性價比方面的。這些比較常見的問題需要得到及時有效的解決，如此才能保證機械設計加工的質量，完善產品功能。

［1］張紅梅.機械設計加工中的常見問題分析[J].科技資訊,2014(36).

［2］鄒春鵬.機械設計加工中容易出現的問題分析[J].湖南農機,2014(12).

［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(29).

［4］常利娟.淺談機械設計加工中應注意的一些問題[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2013(06).

［5］王清成,范高鋒,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).