機械設計制造的注意要點分析

唐文偉

摘 要：對于工業領域而言，機械設計制造是重要的組成部分，同時這也是工業領域的難點，所以在實際工作中必須加強對機械設計制造注意要點分析，并且加強對實踐工作的積極探索。只有在工作中將機械設計制造中問題進行嚴格把握，才能促進設計水平的不斷提升，推動我國工業技術的進一步發展。

關鍵詞：機械設計制造；注意要點；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.037

機械的出現有效幫助人們的完成比較復雜的工作，大大降低勞動強度和勞動量，機械運行過程中，各個部件之間始終處于相對運用的狀態，所以機械的設計和制造過程中必須保證機械產品的質量以及運行的穩定性。一旦機械中出現問題，會直接影響后期的使用效果，并且為使用者帶來嚴重的經濟損失和人身安全。所以在進行機械制造之前必須對設備進行了解和分析，保證產品的設計和結構能夠達到標準，發揮設備的最大價值。

1 機械設計制造的要點

1.1 結構的強度和剛度

對于機械結構而言必須有用一定的強度，這是機械設計制造必須具備的基礎條件，為了提高機械的強度，在進行設計和制造過程中，可以選擇強度比較高的材料，并且使零件可以具備足夠的截面尺寸，在將零件的截面設計出合理的形狀，增大截面的慣性矩。另外還可以采用熱處理以及化學熱處理的方法以提高材料的力學性能。為了提高機械結構的高度除以上措施外還可以提高零件的精度，這一手段可以降低工作時的動載荷，并且對于機器中的零部件位置進行合理分配，能夠減少零件的荷載。機械機構中的零件在進行設計時應當注意鑄鐵件無法承受比較大的拉伸力，所以在制造中避免出現彎曲應力。

除了對強度有較高的要求以外，還要對剛度進行詳細計算，零件中的剛度可以分為中體變形剛度和表面接觸剛度，為了提高機械制造中所有零件的整體變形剛度，可以采取的措施是增大零件的截面尺寸，也可以采用增大截面的慣性矩的方式提高零件強度。提高整體變形剛度還可以縮短支撐跨距，這一手段主要是減少撓曲變形的發生。如果是提高接觸剛度，可以利用增加貼合面的手段，降低壓力，并且還可以利用精加工的形式降低表面的不平衡度。

1.2 結構的精度

精度設計是比較重要的環節，必須保證加工誤差和磨損量不會出現疊加現象，對精度的設計必須具備比較高的導軌，而導軌的實現則需要采用大量的滾珠做為支撐。同時在進行精度計算時，要保證摩擦力在兩條導軌上實現力矩平衡，這就需要作用在導軌上的力施加在所受摩擦力的正壓力中心上。

1.3 人機結構的分析

機械設計制造最終目的是為人服務，所設計的方案必須方便人們的操作，并且能夠使用舒適的姿勢進行長時間的工作。人機結構的是必須實現人性化，所以機械的操作手柄處應當設置儀表顯示器，根據工作臺的高度和人體的協調性分析，操作桿不宜設計太大的力矩。機械中按鈕的設計應當與人的使用和裝置的布局相協調，裝置臺中設置可以調節亮度的設備，保證人體可以清晰的看到儀表數據，為了方便操作人員的休息，還可以設置合適的座椅。

2 機械設計制造的要點分析

2.1 壽命分析

在機械設計制造工作中影響機械零件壽命的主要因素是材料出現疲勞、腐蝕等現象，或者運動零部件表面磨損嚴重等。大多數的機械零部件都是在變應力的作用下運作的，所以疲勞是引起零件損壞失效的重要原因。對零件進行強度計算時，首要考慮的也是疲勞問題。零部件產生疲勞的主要的影響因素是應力作用過于集中，零部件的尺寸和表面質量沒有達到運行標準，并且環境也是影響因素之一。所以在設計制造時，應當避免以上問題的出現，分析強度數據合理設計尺寸并保證零部件的表面的粗糙程度。

2.2 鑄造結構的分析

鑄造在機械設計制造中受到廣泛使用，所以對鑄造結構的分析是十分重要的。在分析鑄造結構時，對于澆筑的位置應當堅持幾個方面的原則。其一是鑄件中主要的工作面、寬大的平面以及壁薄面大的平面都要朝下放置。其二容易產生縮孔的鑄件必須將截面比較厚的部位置于分型附件上部。其三，最大程度上減少型芯的數量，并且加強對型芯的檢查和固定工作。

2.3 熱處理分析

熱處理受零件的結構和形狀影響比較大，所以在進行零件設計時要注意孔洞和鍵槽位置的安排、尖角和棱角的問題，并且在對零件進行熱處理時，還應當采用封閉式對稱性結構以及組合結構。

在進行熱處理工藝時，為了確定熱處理的工序位置，首先要對熱處理中退火、正火以及調質等做好準備，熱處理最終階段包括淬火回火以及化學熱處理等階段，所以在這一環節中，一般將這最終階段安排在半精加工方式以后，進行精加工之前。熱處理工序位置的安排應當與工藝過程和毛坯的選擇等聯系起來，合理增減熱處理工序。

2.4 散熱、腐蝕以及降噪等問題

機械設計制造中合理的機械機構可以提高工作效率，所以為了保證機械效率，在進行設計時，注意溫度對零部件的影響，尤其是在使用淬硬材料時，必須保證溫度在規定范圍內。腐蝕問題可以在不同材料的連接處預留出把一部分的管材，以備后期的更換做準備。降低噪音的影響可以改善機械的結構，以此降低機械的振動頻率，達到降低噪聲的效果。

2.5 設計制造的標準化

進行機械零件設計時采用標準化的設計方式能夠能夠保證設計和制造的質量，并且標準化的設計可以將最先進的方法對使用比較廣泛的零部件進行批量生產和制造，提高制造質量節省生產成本。另外標準化設計和制造更加方便材料和零件的性能實現統一，并且提高零件的實用性和可靠性。采用標準化結構和零部件，大大節省設計時間，并且在最大程度上縮短制造周期，保證設計質量，對機器的維修的保養工作節省大量時間。

3 結束語

機械產品在進行設計和制造過程中，需要綜合考慮各方面的影響，零件強度是否達到標準、剛度和精度能否保障生產質量，同時機械的使用壽命，鑄造結構以及熱處理和散熱等問題是否得到有效控制，在將這些因素進行完善以后，在設計和制造中還要進行及時的檢查和維護，不斷提高設計和制造工藝，使流程不斷改進和優化。為保證制造的機械產品滿足使用標準，必須對機械產品的設計制造相關標準和技術要點進行靈活運用，只有這樣才能保證生產制造的安全性和可靠性，實現生產活動和環境的協調，促進社會經濟的快速發展。

參考文獻：

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