基于機械制造工藝的合理化機械設計策略研究

李斌（新鄉職業技術學院，河南 新鄉453000）

基于機械制造工藝的合理化機械設計策略研究

李斌
（新鄉職業技術學院，河南 新鄉453000）

論文介紹了機械制造工藝的概念、特征、流程，提出了機械制造工藝的合理化措施，并從機械制造工藝視角出發，探討分析了機械設計策略，其中包括提高機械加工精度、確保加工表面質量、增強設計標準化水平、重視綠色化機械設計、把握機械制造發展趨勢等方面，希望能夠為機械制造和機械設計具體工作提供指導與借鑒。

機械制造；機械設計；合理化；設計標準化

隨著機械工業的發展，整個社會對機械制造工藝和機械設計的要求越來越高。為了促進機械制造和機械設計水平的提高，在具體工作中，除了考慮工業發展需要之外，還要重視先進技術措施的運用，把握機械設計和制造工作要求，并采取有效措施，優化制造工藝流程，提高機械設計水平，從而更好滿足工業發展需要，促進機械設計水平提高，推動機械工業的發展與進步。下面將對這些問題進行探討與分析，提出相應的機械制造和機械設計策略，以便更好地指導實際工作。

一、機械制造工藝的概念與特征

1.概念。機械制造工藝是按照機械設計和產品加工要求，采用相應的技術措施和手段，完成機械加工制造的技術和方法的總稱。而機械設計是根據使用和加工要求，對機械結構、性能、組成等進行合理安排的策略。這兩項工作對整個機械工業發展具有重要作用，越來越受到人們重視。

2.特征。作為機械工業生產的重要手段，機械加工制造具有自身顯著特點。一方面，該項工作離不開先進技術手段的運用，必須在先進技術和先進設計理念的指導下，才能促進設計水平的提高。另一方面，對整個機械產品質量提高產生重要影響。通過機械設計和制造工藝的輔助，能夠滿足機械產品生產加工需要，促進產品質量提高，從而有利于促進機械設備質量提高，更好滿足人們需要。

二、機械制造工藝流程

機械制造是在機械設計基礎上進行的，為確保機械制造水平提高，必須嚴格遵循工藝流程，做好質量控制工作，把握每個環節的質量。具體來說，機械制造包括以下工藝流程:

1.原料加工。具體工藝流程如下:做好原材料和半成品保管，進行毛坯制造，零部件加工和熱處理，部件加工和裝配，調試、檢測和包裝。通過完成原材料加工，能夠為接下來的工作做好準備。

2.工件裝夾。將工件擺放在機床或夾具準確位置上面，正確定位，然后將工件緊固夾緊，這兩個過程稱為裝夾。常用方式為直接找正裝夾、劃線找正裝夾、夾具裝夾等，必須根據具體情況需要合理選擇正確的方式，確保裝夾效果，從而提高工件加工質量，降低成本，促進機械制造效益的提高。

3.工件定位。定位也是十分重要的工作，直接影響到工件加工精度。先根據加工工件具體情況，選好定位基準，確定好工件和加工工具間的位置關系，為加工順利進行奠定基礎。定位方式包括直接找正、劃線找正、用夾具裝夾三種，要根據具體需要合理選擇。

4.加工精度。加工精度是機械加工制造的重要內容，也是實際工作的重要目標，對確保工件質量、產品性能產生重要影響。加工精度具體體現為尺寸、形狀、位置、表面質量四個方面，必須采取有效措施確保每個方面的精度，進行促進加工精度的提升。常用方法是試切法、調整法、定尺寸刀具法、自動控制法，在實際工作中應該合理選用，以促進加工制造精度的提高，確保機械加工制造質量。

三、機械制造工藝的合理化措施

要想促進機械設計水平提高，提高設計工作水平，確保機械設計的高效與精確度，就必須在設計中做好統籌規劃工作。考慮機械制造工藝要求，對不同部分進行科學合理安排。具體來說，應該把握以下幾個要點:

1.掌握科學系統加工方法。在機械設計工作中，要考慮機械制造需要，確保每個階段工作順利完成。把握每個要點，明確需要注意的事項，掌握系統、科學的設計方法。做好每個細節處理工作，從而促進設計水平的提高。

2.設計滿足實際工藝需要。機械設計對后續機械制造產生重要影響，因而必須確保設計質量。在每個設計階段，應該嚴格按照工藝要求合理布置設計圖紙，加強與操作車間的溝通與聯系，了解工件具體生產過程。并在設計中加強與車間操作人員聯系，聽取他們的意見和建議，對方案進行適當調整，促進設計水平提高。

3.做好機械安裝調試工作。安裝調試是機械制造最后的工藝，必須嚴格遵守技術流程進行。對調試中出現的問題及時改進和完善，從而促進機械制造工作水平的提高。設計人員參與這項工作，也可以獲取更好的經驗，經過調試和試運行之后，對機械產品的質量和性能進行評價，并采取相應的改進措施，也有利于提高機械設計水平。

四、基于機械制造工藝的合理化機械設計策略

為了推動機械制造工藝發展，促進機械設計水平提高，在實際工作中應該重視先進設計理念運用，促進機械制造工藝合理化，從而有效指導機械制造具體工作，推動整個機械工業發展。結合機械工業發展需要，筆者認為今后應該從以下幾個方面入手，采取合理化機械設計策略。

1.提高機械的加工精度。機械設計加工中，由于設備、工作人員等因素的制約，誤差是不可避免的。而要想控制誤差，滿足機械加工制造精度要求，就必須分析誤差成因。對此進行仔細研究和分析，并采取切實可行的措施，實現對誤差有效控制，減少甚至避免誤差的出現，提高加工件精度。在具體的機械制造過程中，為提高加工零件幾何精度，可以改進所使用的夾具，改進測量精度。通過這些措施，從而實現對誤差的有效控制，進而提高加工精度。同時還要分析加工誤差，明確其產生原因，并有針對性地采取控制措施。一般來說，系統應力、熱變形、刀具磨損、內部應力等情況都會導致誤差出現，應該根據這些誤差的發生原因，采取有針對性的措施，盡量降低誤差。常用降低誤差的方法有誤差補償法，分化、均化原始誤差法。在加工制造中，要結合具體工作需要，有針對性地采取這些措施，降低誤差，提高機械加工精度。

2.確保加工表面的質量。評價表面加工質量的指標是粗糙度，又稱為微觀不平度。該項指標對加工件的物理化學性能、壽命、可靠性等產生直接影響。為此，在機械制造時，必須采取有效措施，確保表面質量。具體措施如下:首先，合理選擇加工制造刀具。刀具選擇應該考慮加工件屬性，使用刀尖圓弧半徑較大，副偏角較小的修光刃、寬刃精刨刀、精車刀，確保刀具選擇與工具材料加工相適應，從而更好進行工件加工，減小工具表面粗糙度。其次，恰當選擇切削條件。根據工件材料不同，采用不同的切削速度，進而減少和抑制積屑瘤產生，提高工件表面質量。還可以減小進給量，運用高效切削液等措施，也是增強工件質量的重要手段。最后，減少表面層變形。加工工件時，合理控制后刀面磨損寬度和切削用量。一般采用較小進給量、較高切削速度、高效切削液，促進切削順利進行，提高工件加工質量。

3.增強設計標準化水平。隨著機械設計和制造的發展，當前機械設計和加工標準化是一項重要趨勢，也是我們在設計中不可忽視的工作。在標準化趨勢指導下，機械零件的尺寸、規格、性能、結構能夠得到有效統一，從而有利于機械設計和加工制造順利進行。不僅能確保機械設計質量，還能夠推動機械加工順利進行，從而降低成本，提高機械加工制造效益。因此，必須重視提高零件標準化設計水平，從而更好地指導機械加工制造，促進機械設計競爭力的提高。

4.重視綠色化機械設計。開展機械設計過程中，引入綠色設計制造理念逐漸成為一種趨勢。通過運用該理念，不僅能夠降低對周圍環境的污染，還能夠提高機械設計成功率。通過在綠色設計理念指導下，能夠推動機械加工制造工藝的發展與進步，提高加工制造效率，改進機械制造工藝。與傳統工藝相比而言，綠色設計理念最為突出的特點是降低對環境的污染，在提高機械設計和制造水平的前提下，實現對周圍環境的保護，促進機械加工制造效率的提高，提高機械加工制造的綜合效益。因此，在設計中需要重視綠色設計理念的運用，重視綠色產品開發，減少設計和制造中對環境所帶來的破壞。而要想實現綠色化機械設計理念，就要堅持以綠色設計理念為指導，運用系統化設計理念。原材料選擇時，重視對綠色環保材料的選擇，并提高原材料利用效率，降低對原材料的破壞與浪費。同時還要改進機械制造工藝，提高原材料利用效率，在保證原材料滿足保護環境的基礎上，能夠滿足機械制造的工藝要求，充分考慮產品回收利用。盡量降低對周圍環境的影響，促進機械設計和機械制造綜合效益的提高。

5.把握機械制造的趨勢。隨著技術的發展和進步，機械制造呈現新的發展趨勢，這是在設計中需要考慮的問題。其發展趨勢主要體現為自動化、集成化、數字化、精細化、綠色化。這些趨勢的出現是機械制造的必然趨勢，在設計中需要把握好這些趨勢，根據發展趨勢的新需要，結合機械制造實際情況，提高設計水平。例如，為滿足綠色化發展趨勢，設計中需要重視對環境的保護工作，提高加工精度，降低對周圍環境帶來的破壞。為滿足數字化要求，設計中應該重視計算機技術運用，實現機械制造的自動化，從而促進工作水平提高。

綜上所述，對整個機械工業來說，設計和制造工藝是不可忽視的重要內容。今后在實際工作中，應該認識這兩項工作的重要作用。并根據具體需要，采取有效措施，優化機械制造工藝流程，合理運用機械設計策略。在提高產品質量的前提下，還需要重視現代技術措施的運用，把握機械制造和機械設計趨勢，進而推動機械制造和機械設計的發展與進步，為整個機械工業的發展注入生機與動力。

［1］張玉紅.機械制造工藝的發展研究［J］.機械工程師，2014 （4）:274-275.

［2］崔承賢.基于機械制造工藝的合理化機械設計［J］.科技創新與應用，2014（11）:58.

［3］王炳發，劉越.基于機械制造工藝的合理化機械設計［J］.價值工程，2014（2）:43-44.

［4］張桂霞.論機械制造工藝發展現狀與未來發展趨勢［J］.電子制作，2014（2）:266.

［5］張義臣.現代機械設計與機械制造的相關技術分析［J］.科技創業家，2014（4）:90.

［6］陳家元.機械制造工藝發展現狀與未來發展趨勢［J］.機械研究與應用，2011（1）:136-137.

TH

A

1673-0046（2016）3-0185-02