論機械設計加工中應注意的問題

蔡曉娜

摘 要：隨著經濟不斷發展，各種機械在不同行業的逐步推廣和應用，給機械設計加工提出了更好要求，以有效提高機械制造質量，從而確保各種機械的實際使用性能。目前，機械加工主要包括批量生產、單件生產和大批量生產三個部分，而機械設計加工是非常重要的一個環節，必須對其存在的相關問題給予高度重視，才能真正滿足各行業發展對機械的使用需求。本文就機械設計加工中應注意的問題進行全面分析，以促進機械設計加工水平快速提升。

關鍵詞：機械設計；加工；問題

1 材料方面應注意的問題

在進行機械零件的設計和制造的時候，根據相關要求選擇最合適的材料，對于保障零件的制造成本、質量、使用壽命和性能等有著直接影響。因此，在對相同零件或類似零件的用材方案進行全面分析和仔細審查的情況下，可以選擇使用傳統方面的材料，但如果沒有用材方案可以參考，則需要對材料的性能、相關數據等進行充分考察，才能確保材料能夠滿足機械零件設計和制造的相關要求。在實踐過程中，機械設計加工在材料方面應注意的問題主要有如下幾個方面：首先，使用性能方面。根據各種機械零件的使用情況來看，其使用性能主要包括耐磨性、高強度性、美觀性等，因此，需要根據機械零件的實際用途來確定使用性能。其次，工藝性能方面。一般情況下，工藝性能是指切削加工性能和熱加工工藝性能兩個方面，前者通常是指一個小時時間上的切削速度，在相關規定中用V60來表示，如果V60很高，則表明該材料的切削性能較好，而后者通常是指鍛造性能、鑄造性能、熱處理性能和焊接性能等幾個方面。最后，經濟性能方面。在實際進行材料的選擇時，必須以最小耗量來獲取最大經濟效益為原則，才能在滿足材料使用性能、工藝性能等的基礎上，確保材料選用總成本較低。一般需要對材料價格、利用率、維修費、加工費等給予高度重視，盡量選用最環保、性價比最高的材料和加工工藝等，才能真正減少材料浪費情況。由此可見，在保證機械零件使用性能和功能等的前提下，要盡量選擇價格比較優惠的材料，如果在對使用壽命、自重、維修費等進行綜合考慮后發現，成本較高但性能較優的材料更合理，則要選用該材料，以達到環保和節能的真正目的。

2 設計方面應注意的問題

在各種機器正常運行的情況下，機械零件是非常重要的組成部分，因此，在進行機械設計加工時，需要注重機械設計的標準化，對零件的結構要素、尺寸、檢驗方法、材料性能、設計方法等給予高度重視，才能制定出符合相關標準的機械零件。根據當前機械零件設計標準化的整體情況來看，通過最合適的方法在專門進行機械零件制造的工廠中進行生產，可以有效提高機械零件的質量，從而在大量、集中和規模化制造的基礎上，大大降低生產成本，對于提高機械零件的性能和可靠性等有著重要影響。與此同時，通過采用標準的機械零件結構、部件等，可以使設計工作得到優化，并縮短設計周期、節省設計時間，最終達到提高機械零件設計水平和質量的目的。由此可見，在我國市場經濟不斷發展的情況下，生產廠家必須對市場需求進行合理分析，注重產品的不斷創新，提高產品生產質量，嚴格按照相關標準進行產品的設計，才能在降低物資消耗量的基礎上，促進社會各行業進一步發展。

3 機械加工件方面應注意的問題

在進行機械加工的時候，各種工件都會受到切削熱和切削力的共同作用，從而使工件表面層的物理力學性能發生一定變化，最終給基體材料的性能帶來極大影響。一般情況下，機械零件加工時所消耗的熱量很多都會轉化成熱能，致使零件的表面溫度不斷增高，如果超過金相組織能夠承受的最高溫度臨界點，則會引起表面層金相組織的變化。通常切削加工產生的熱量比磨削加工的小很多，如果切削區的溫度太高，則會導致零件表面層金屬發生極大變化，是當前機械設計加工中應高度重視的問題。在對硬度較高的砂輪進行磨削時，鈍化磨料顆粒不容易脫落，因此，砂輪會時常出現切削堵塞情況，應該盡量選擇軟砂輪，才能有效避免上述情況發生。與此同時，在實際進行磨削時還會出現工件表面被燒傷的情況，需要同時提高砂輪速度和工件速度，才能確保工件不出現這種情況。另外，還可以采用高壓大流量的方式來冷卻工件，對于減少燒傷和避免砂輪堵塞有著極大作用。

在實際進行機械加工件的加工時，其表面層金屬經常會出現塑性變形，致使晶體間出現剪切滑移，最終導致晶格扭曲。同時，晶粒還會出現破碎、拉長、纖維化等問題，導致材料被強化，最終使工件的硬度和強度被提高。通常情況下，機械加工件如果出現這種現象，則會被稱作是冷作硬化，需要對表面層的硬度、硬化程度和硬化層深度等給予高度重視，才能避免機械加工硬化程度過大，從而保障機械零件的使用性能。在實踐加工中，冷作硬化方面需要的注意的問題主要有如下幾個方面：首先，切削用量方面。如果切削的速度比較快，刀具和工件接觸的擠壓時間就比較短，給工件帶來的塑性變形影響就比較小，并且，速度較快的話產生的溫度也比較高，可以實現冷硬的快速恢復，從而降低冷硬的強度。因此，需要嚴格控制切削用量，避免冷硬強度過大，才能更好的滿足工件加工的相關需求。其次，刀具方面。俄國刀具刃口的圓弧半徑比較大，給表層造成的擠壓作用就會越大，從而加強工具的冷硬程度。因此，合理控制刀具的前角，盡量使其加大，則可以減少工件的塑形變形，最終降低冷硬程度。最后，工件材料方面。一般情況下，工具材料的硬度如果較大，塑性變形不會太大，切削后冷作硬化的現象不會很嚴重。另外，還需要對表面層的殘余應力給予高度重視，特別是熱態塑性變形、冷態塑性變形和金相組織變化等引起的殘余應力，以確保機械工具加工的合理性、精確度。

4 潤滑劑方面應注意的問題

在進行機械零件的加工時，需要根據實際使用要求進行研磨、切削、軋制等，以確保機械零件的尺寸、幾何形狀等符合相關需求。在這個過程中，需要使用潤滑劑來輔助加工，其產生的作用主要體現在如下幾個方面：第一是，使刀具的使用壽命得到有效延長；第二是，促進工件加工尺寸精度不斷提高；第三是，確保工件表面的光潔度能夠得到有效改善；四是，及時排除金屬屑，從而促進切削順利完成；五是，在消除切屑的情況下，可以使刀具、工件等得到迅速、均勻的冷卻；六是，避免工件、機床等出現銹蝕和腐蝕情況；七是，是切屑加工效率得到有效提高，并確保成本有效減低。

因此，在實踐過程中，金屬切屑潤滑劑需要注意的問題有如下幾個方面：首先，冷卻性能方面。在進行金屬切削時，被消耗掉的能量有百分之九十以上都轉化成了切削熱，不僅會給刀具帶來損傷，還會使工件出現局部燒傷問題，從而影響工具的加工質量和精度等，需要給予高度重視，才能避免工件受到過大損傷。其次，潤滑性能方面。由于刀具在切削工件的過程中會承受很大的切削力，因此，采用性能較好的潤滑劑，可以有效降低材料、砂輪和工件表面之間的摩擦，最終提高工件加工的質量、美觀度等。最后，清潔性能和防銹性能方面。在進行切削操作時，會產生很多粉末、磨屑等，并且，水基型金屬會產生很多的水，從而引起銹蝕問題出現。所以，選用清潔性能、防銹性能較好的潤滑劑，可以避免、銹蝕、堵塞等情況出現，從而提高機械工件的加工質量，對于提高機械的使用性能有著極大作用。

5 結語

綜上所述，在我國市場經濟快速發展的情況下，對機械設計加工給予高度重視，并嚴禁出現上述幾個方面的相關問題，才能真正提高機械工件的整體質量，從而在滿足各行業發展需求的基礎上，降低機械設計加工的總成本，對于促進企業整體效益不斷增長有著重要影響。

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