機械設計與機械制造技術的探討

梁萍 李媛

【摘要】工業化的快速發展是社會經濟發展進步的前提，機械又決定了工業化的進程，因此，機械是社會經濟發展進步必不可少的一部分。企業在生產過程中，要對機械設備的研發創新予以足夠的重視，無論是制造新產品，還是實施新技術，都必須要有堅實的機械設備基礎。科學、合理、有序、規范地的開展機械設備的設計研發工作，能促使技術創新整體水平的提高。正是由于在國民經濟中，產品生產類設備是重要的組成部分，本文主要分析了此類機械設備的設計研發工作，并提出了機械設備在設計加工過程中常見的問題和對策。

【關鍵詞】機械設計 常見問題 解決策略

機械設計主要是指機械零部件及總體設計全過程，該過程主要是基于機械應用要求下而實現，其間機械工作原理及運行方式和機械結構，加上力及能量傳遞方式和機械各零件材料形狀、潤滑程度、零件尺寸等方面總體構思及設計和計算，利用設計方案將設計轉化成實際描述，同時作為機械加工制作時期的依據。按照服務行業及工作原理和產品要求等各方面標準，則機械設計均有其不同特點。機械設計通常是分為三種，新型設計及變型設計和繼承設計。其間新型設計主要是利用最新技術試驗以證明可行性，再利用此類技術展開新型機械設計。而變型設計則是為了滿足不同環境對現存機械施以局部設計及再加工，以便適應于現代社會具體發展需求。繼承設計則主要是基于現有機械設計而進行改善及發展，從而充分提升其工作效率且健全其工作技能。

一、機械設計加工中應注意的問題

（一）加工精度較低

在機械設計加工過程中容易受到多種因素的影響，從而影響加工精度，例如，機械設計加工系統受熱變形、受力變形、夾具和刀具的磨損及制造誤差、刀具不合適、機床磨損以及運動誤差等因素，在機械設計加工中這些誤差是難以進行消除的，只能在設計加工過程中，深入分析和研究誤差的原因，及時采取有效措施，最大程度地提高機械設計加工精度，提高機械設計加工產品的質量。

（二）機械設計加工零件質量難以保障

機械設計加工零件質量直接關系著加工零件的使用壽命和使用性能，深入分析和研究影響機械設計加工零件質量的影響因素對于降低機械設計加工次品率和提高機械設計加工產品質量有著非常重要的現實意義。當前，影響機械設計加工零件質量最主要的因素是機械設計加工的切削用量和材料性質，切削用量越大，零件材料塑性變形和韌性越大，機械設計加工出來的零件表面質量越差。如果機械設計加工的塑性材質的零件，在使用刀具進行加工時，難免會導致加工零件受力發生塑性變形，并且由于零件和刀具切削分離時還會產生撕裂作用，避免會影響零件的表面質量。如果機械設計加工的是脆性材質的零件，在切削過程中很容易出現斷續的零件碎粒，影響零件的表面和邊緣光滑度。另外，在機械設計加工過程中，還有很多因素會影響機械設計加工零件的物理性能，總的來說主要包括：零件的結構組織發生變化和機械設計加工零件發生冷作硬化。為了不斷提高機械設計加工零件的表面質量，還需要注意機械設計加工零件的表面預應力，盡量簡化加工工藝，提高加工精度。

（三）機械設計加工產品的性價比較低

機械設計加工是一項精密性和專業性很強的工作，工作人員必須具有強烈的責任心，充分考慮到多方面的影響因素，不斷優化和改進機械設計加工工藝，才能更好地保障機械設計加工零件的質量。但是在實際的機械設計加工過程中，很多企業依然采用的是比較落后的加工設備，設計加工的產品性價比較低，多種設計加工成本都很高，在激烈社會主義市場環境下，企業的綜合競爭力很低，不僅影響了機械設計加工產品的使用性能，而且影響了機械設計加工企業的可持續發展。

二、機械設計加工中常見問題的解決策略

（一）原材料的合理選擇

在進行機械設計加工的時候，首先要注意的就是原材料的選取，原材料是整個生產過程中的基礎，原材料質量選取的高低，不但影響了企業的生產成本，而且極易造成產品出現后期質量問題。為了確保企業以高效益成產機械產品，一定要在開始做好原材料質量關。在進行原材料選取的時候，要科學合理，一定要本著提高產品質量的宗旨來選取，在開始環節花費大量時間檢驗是為了大大減少后期維護時間，選取原材料的科學性表現在與時俱進，因地制宜。在進行材料選取過程中，要按照機械生產實際情況，滿足基本的性能要求及工藝要求，不同的零件要具備不同的性能，耐磨性要求高的就提高選取標準，材料強度要求高的就選取高強度材料，不管怎樣在選取的時候要綜合考慮生產條件，根據材料所要求的物理條件和價格條件來科學選擇，進一步提高產品的性價比。

（二）標準化、批量化的設計加工

標準化、批量化發展是提高企業市場競爭的一種方式，這種生產方式不但能夠提高產品的質量，還能夠提高企業的綜合競爭力，以最小的生產成本創造企業最大的經濟效益。零件標準化就是按照尺寸要求、結構性能及設計方式，設計出最優的標準，之后在此基礎上在進行批量化的生產，在生產過程中對材料進行嚴格的要求，之后對成產流程進行簡化，創造最優的成產流程，在這種生產流程中集中、批量生產，這樣提高了產品生產效率和質量。對零件進行優化處理，降低了設計周期，同時也減少了工作中的一些沒必要的浪費，為產品提高經濟效益注足動力。一個科學合理的工藝流程對于機械設計加工至關重要，在進行零件加工過程中要盡量縮短加工工期，因為對于零件加工的時間越長會起到相反的效果，加工時間越長可能會對零件造成沒必要的損害。

（三）選擇適合的工具和設置合理的切削參數

對于材料韌性很強的表面，在進行切割的時候極易造成材料發生塑性變形，對于脆性材料在進行切割的時候，選取的刀具不適合就會造成材料碎屑，從而導致材料表面粗糙而影響產品整體效果。刀具的選擇必須按照原材料的材質來選取，在根據不同材料選取刀具后，還要重視機械設計中的切削用量因素的影響，還要注意到切削深度及切削速度都會影響零件的質量，這個時候就要按照零件的不同性質來確定切削的速度及切削的深度。在進行切削的同時要配合使用切削液，這樣可以可以控制切削的溫度，從而保證切削質量。切削用量是機械設計加工過程中的重要參數，上文提到切削深度和切削速度對機械加工出來的產品非常重要，直接影響了零件的質量水平。要保證切削深度和切削速度恰到好處就需要制定合適的切削參數，制定參數的時候要根據加工零件的自身屬性和材料的特性來制定，設定切削參數的過程要綜合考慮設計加工中的一切因素，比如材料的特征、刀具的選擇及潤滑油的使用，從而制定很合理的切削深度和切削速度，確保零件加工的表面光滑整潔。為了保證切削效果更佳，可以在零件加工過程中使用切削液，因為加工過程會產生溫度，這些溫度時高時低，而且在加工過程中，切削力度也是不均勻的，使用切削液可以避免這種情況，適當降低加工過程中產生的不均勻溫度和力度。

（四）合理選擇潤滑劑

機械加工過程常常處于一種高溫狀態下，為了使得機械加工質量得到保障，就需要在加工過程采取冷卻處理，這時候就需要科學的使用潤滑劑，潤滑劑的使用可以在切削、沖壓及研磨階段，潤滑劑的使用可以增加產品的精度，將潤滑劑涂抹到零件表面不但可以加大零件光滑度，還能夠在此基礎上延長零件的使用壽命。潤滑劑的使用還能及時的處理掉金屬碎屑，從而降低材料腐蝕的程度，潤滑劑對機械設計非常重要，因此在選取的時候首選具備冷卻作用、防腐蝕作用和潤滑作用的潤滑劑。比如在高速鋼刀具的低速切削過程中，選擇潤滑劑時候選擇那種純油性潤滑劑，在高速切削過程中選擇水溶性的潤滑劑，還有切削深度與切削速度都要選擇不同標準的潤滑劑，不要盲目選擇，那樣不但導致產品質量降低而且還會加大后期維護成本。

三、結束語

工業社會的飛速發展，使得機械設計加工業之間競爭持續激化，因此企業想要于激烈環境中持續發展，應根據機械設計加工主要程序嚴格落實，設計加工時企業還需科學有效的選用材料且實行標準化生產模式，運用適當的潤滑劑且統籌考慮表面物理力學性能，以便提升機械設計加工水平。機械設計加工中常見問題涉及到精度及零件材質和產品性價比和潤滑劑選用等方面問題，這些問題應及時發現且處理以確保機械設計加工質量，充分改善產品功能。本文深層分析了機械設計加工重要性，著眼于目前所存在的各方面問題，提出針對性處理方式。隨著科技水平的持續提升，則相關部門和設計人員對于該方面應提高重視度，詳細考慮機械設計加工的各大環節以增強國際先進技術交流，從而提升國內機械加工行業在市場上的競爭力。

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