機械設計加工問題與優化策略探析

黃海

摘 要 對于機械產品而言，機械設計與加工水平會對其使用性能與質量產生直接的影響。而機械加工多種因素的影響，也會對機械企業的運營發展造成阻礙。為了提升機械加工水平，就需要分析機械設計的類型，找到機械設計加工存在的問題，進而提出加工優化策略，這樣才能夠滿足機械產品的使用安全性與質量的雙重要求。

關鍵詞 機械設計 加工 優化

經濟的快速發展，使得各個行業的競爭也在不斷加劇。機械，在特殊時期占據了重要地位，需要利用科學的方法來管理機械制造的整個過程。同時，加強產品的品質保障，盡量縮小成本，才能夠滿足機械生產的需求。通過不斷地分析顯示，在機械設計加工中還存在部分問題，只要找到優化策略將其改善，就可以幫助機械加工企業提升其競爭力。

一、機械設計類型

一般來說，機械設計的類型主要包含下述幾個方面：第一，繼承設計，也就是說在不改變機械設備模式的前提下，通過具備一定意義的借鑒設計，通過改變古老的設計方法，創新設計，從而達到設計的要求；第二，轉型設計，如果將原本的制造條件加以更新，就需要調整機械零部件位置，做好相應的改造，從而增強機械設計的主體功能，并且隨著生產條件的變動也會出現相應的變化；第三，新型設計，改變古老的機械設計，通過使用新手段和新方法，規范機械設計，從而增強機械設計企業的實力。

二、機械設計加工中應注意的問題

一直以來，機械設計加工，都會考慮到產品質量是否滿足要求，產品的精度是否滿足要求，同時在市場中能夠占據怎樣的競爭力。而這恰好就是機械設計加工存在問題的根源，所以需要認真分析這三個方面的問題。

（一）產品表面質量問題

因為機械產品的性能與用途會直接受到機械設計加工表面質量的影響，同時也會直接影響機械產品的使用壽命，針對機械加工設計之中表面質量所引發的問題，主要包含：機械設計加工表面材料的質量因素，因為部分材料出現了斷裂、變形等問題，就會對機械的設計加工產品質量造成影響。第二，加工技術問題。在機械產品的加工環節，未能掌握好刀具的切削手法，導致機械加工誤差產生，或者是存在過大的切削應力，直接影響到產品的質量。[1]

（二）產品精度問題

在評價機械設計加工質量的過程中，應該注意機械設計加工精度這一項因素。因為機械產品的精度可能受到多方面因素的影響，如機床原理存在漏洞、加工運動存在偏差、加工刀具出現差錯、加工方法不當等原因，或者是加工工藝本身的缺陷引發精度不高等問題。這一部分因素都可能降低產品本身的精度，最終影響產品的整體質量，無法滿足加工需求。

（三）產品市場競爭能力問題

我國機械設計加工發展相對較快，使得市場的競爭日益加劇。機械設計加工產品競爭能力對企業的效益和發展有著直接的影響。所以，想要在激烈的競爭環境中生存與發展下去，機械加工設計就應該注重設計加工的水平與質量，降低成本。產品質量會受到多方因素的影響，如技術水平、人為因素、材料因素等。在提高產品質量的同時，還需要有效地解決其影響因素，避免出現質量問題。此外，在成本方面，則需要優化處理其加工流程和加工技術，確保產品本身擁有性價比方面的優勢，這樣才能幫助產品提升其綜合競爭力。

三、機械設計加工優化策略

在機械零部件的加工設計中，需要從機械設計加工工藝、切削控制、原材料以及潤滑劑四個方面進行合理的控制優化，才能夠滿足機械零部件的加工優化設計要求，從而確保機械零件能夠滿足實際的要求。

（一）優化機械設計加工工藝

市場競爭環境日益激烈，想要提高機械企業的綜合競爭力與加工水平，就應該做好加工工藝與設計的優化，實現標準化、規范化、批量化的設計加工，在設計加工質量得到保障的前提下，盡可能控制生產成本。其中，標準化指的是機械設計圖紙的具體要求以及設計的方法能夠同機械零部件的尺寸要求和結構性能相互結合起來，從而選擇最佳化的加工工藝。另外，做好零部件原材料質量的把關，改進生產工藝流程，才有利于把握質量。通過標準化加工生產以及合理控制加工工藝，就可以進行集中化、批量化的機械零部件制作。同時，降低材料的消耗，幫助機械企業提升其經濟效益。

（二）加工切削控制

機械設計加工需要同機械原材料表面的粗糙度、質量以及硬度等相互結合起來，進而選擇相符合的切削工具，設定切削參數，綜合考慮各種可能對加工切削產生影響的因素，進而控制切削深度和切削速度，避免在加工過程中出現積屑瘤，避免機械零部件的表面質量受到任何的影響。另外，在加工生產之中，機械零部件還會受到高溫的影響，這樣會對機械零部件金屬表面的特性產生影響。所以，還需要配合切削液的正確使用。例如，圖1的曲面就愛共走刀路線，這樣的方式就可以確保表面的粗糙度和加工精度，同時也能夠縮短走刀路線，控制程序的編程量，進而做到左右笑的加工切削的控制。[2]

（三）選擇合適的原材料

機械設計加工質量受到原材料的影響因素很大，所以在選擇原材料的過程中，需要結合機械零部件的加工性能以及加工工藝要求，根據零部件實際的設計標準，來選擇耐磨性高、強度合適、穩定性良好的原材料。第一，注意機械原材料的質量以及物理學性能。第二，考慮到原材料的價格和實際的加工工藝條件，進而選擇高性價比的原材料，降低加工成本，從而提升機械加工質量。

（四）選擇合適的潤滑劑

機械零部件加工，需要選擇潤滑冷卻液來冷卻機械加工工件，在切削、研磨以及沖壓等機械加工中，需要合理地選擇冷卻液，這樣才有利于把控加工精度，確保機械零件表面的光滑度，同時還能夠延長使用壽命。另外，在機械設計加工期間，冷卻潤滑也能夠清除表面的碎屑，幫助表面散熱，緩解工件與機床之間的磨損，同時還起到冷卻、防腐蝕以及潤滑的效果。按照實際的加工工藝要求，應該選擇水溶性或者是純油性潤滑劑。例如，高速切削最好選擇水溶性潤滑劑，如果使用高速鋼刀來進行低速的切削操作，則可以選擇純油性的潤滑劑。一般來說，純油性潤滑冷卻的選擇較多。[3]

四、結語

想要增強機械加工企業的綜合競爭力，就要增強機械制造的實力，通過增進對機械設計制造實際要求的了解，同時認真分析各種影響因素，就能夠找到相應的方法。另外，結合機械企業未來的發展要求，完善設計制造的方式，從而引進高效的工具設備，控制機械設計與制造工藝，不斷提升機械設計的整體水平。

（作者單位為江漢大學）

參考文獻

[1] 王杰，程明遠，李士曉.淺談機械設計加工中應注意的幾個問題[J].科技信息，2011（11）：512-513.

[2] 林源.當前機械設計加工過程中存在的問題及其對策分析[J].中國市場，2015（52）：180-181.

[3] 石建.關于機械設計加工中應注意的一些問題[J].科技致富向導，2015（09）：217.