基于機械制造工藝的合理化機械設計研究

季常琴

（寧夏天地西北煤機有限公司，寧夏 石嘴山 753000）

0 前言

隨著機械制造領域的快速發展，需要有科學合理的設計方案、嚴格的管理施工流程、精細化管控實施方案等基礎工作來完善和促進整個制造環節的穩定發展。專業工程技術人員通過對多種設計方案的可行性分析，確定符合要求的高效低成本的設計方案并加以實施。

1 機械制造工藝及其特點

機械制造工藝是各種機械的制造方法和過程的總稱。主要根據設計方案實行對產品的規范性加工的過程，施工過程中應該將各種技術手段進行合理性地融合以實現機械加工操作。此外，機械設計也是一項重要的工作，需要專業人員提前設計好機械加工方案及明確要求，此外還需要明確產品結構、使用性能等特點，預先進行科學合理的配置，這對于整個行業的發展起到重要的作用。近年來逐漸引起行業內外人員的關注。機械工業生產過程中最重要的就是加工制造過程，其本身具有明顯的特點。

機械加工制造工藝特點主要如下：第一點，為了保證機械加工制造工作的有效開展，專業技術人員需要不斷運用新技術、新材料來保證產品的發展步伐，保證整體機械行業的制造水平。第二點，機械制造加工工藝直接應用于產品的整體加工生命周期，提高產品質量及生產效率，經過合理化設計及融合先進生產工藝后就能夠實現這一目的。發揮機械制造行業最大的優勢就是提升機械制造生產效率及保證產品質量，適應市場發展趨勢，滿足客戶的一切需求。第三點：零件在滿足設計功能和精度要求的前提下，要考慮工藝的可行性和經濟性。產品零件在生產之前需要進行預加工，無論是原材料、半成品都要進行預處理，以滿足零件結構工藝性要求。

2 推廣合理化設計實施的重要意義

2.1 保證加工精度

機械制造工藝在具體實施過程中常常會受到人為因素、設備運行情況、技術水平等因素的影響，導致生產過程中存在著或大或小的誤差現象。操作人員一定要對引發誤差現象的原因進行深入分析，并及時采取快速高效的手段進行控制，只有降低誤差的發生概率才能夠保證工藝流程的準確度，符合生產工藝要求。專業技術人員采用科學的方法分析誤差并快速采取適當的措施針對產生的問題進行解決并有效控制，避免后續執行生產工藝過程中再次發生誤差，保證機械加工的精度要求。

在具體進行機械制造的過程中，一定要充分保證零件的加工精度，這就需要操作人員提前對所用的設備、工裝夾具、量具等進行維護檢測，保證設備的高性能運轉，將誤差控制在最小值，滿足產品的精度要求。除了科學控制手段以外，專業技術人員也要加強對形成誤差的原因及過程的分析工作，明確產生誤差的原因，進行“對癥下藥”，快速高效地控制誤差產生。根據筆者的長期工作經驗，加工過程的熱變形因素及材料內部的內應力等因素是引起誤差產生的2個主要原因。因此操作人員應重點對其進行深入分析，明確具體的產生過程，選擇合理的預處理措施，快速進行高效的應用控制，這樣才能夠更好地降低誤差的發生概率。常用降低誤差的方法主要為均化原始誤差法及分化原始誤差法2種方法，這2種的應用概率較高。筆者建議工作人員在進行機械加工過程中，一定要以實際情況為出發點，綜合考慮多種影響因素，對誤差產生的原因進行詳細的分析，采取相應合理的預防措施以盡可能地減少加工誤差，從而有效地提高機加工的精度和質量要求。

2.2 應用新技術、創新加工

我國整體科技水平的迅猛發展，促進了機械制造領域的快速發展，國家大力推廣技術改革工作，機械制造行業也不例外，只有不斷更新現有的機械設備及完善應用理念，才能夠符合行業的發展潮流。對于行業發展過程而言，機械制造工作與環境污染的聯系十分緊密。為了響應國家可持續發展的戰略目標，一定要引起充分的考慮，及時更新技術設備及完善應用理念，這樣才能夠保證每個環節在具體實施過程中都能夠增強環保性能。機械行業發展過程中，工作人員一定要學會摒棄傳統落后的設計理念，考慮環境保護的因素，便于大幅度降低對環境的負面影響。日常生產過程中，以綠色設計工作理念為基礎，融合多種現代化環保技術，引進國外先進技術，以“綠色生產、智能制造”帶動行業全面轉型升級。在應用過程中也需要適當地節約所需要的資源，結合精益化生產，優化人員組織結構及生產流程，使生產系統能夠快速適應用戶需求的不斷變化，并能使生產過程中一切無用、多余的東西被精簡利用。力求在生產中實現多品種和高質量產品的低成本生產。

2.3 提升機械加工質量

機械產品的使用性能和使用壽命與組成產品的各零件加工質量密切相關，零件的加工質量是保證產品質量的基礎。在機械設計過程中，首先要注意對零件的材料規格以及產品的設計結構進行合理優化，且符合工藝性要求。其次，提高機械制造工藝技術水平，保證零件加工質量滿足相應的機械制造需求，有助于大幅度降低機械加工的總體投入成本。在考慮經濟效益以及能源消耗的同時，確保機械加工質量，從而提高企業的經濟效益。在制造零件的過程中，需要注意在選擇有效技術手段控制誤差的同時，實時地對制造的零件進行有效的監督和檢查，以便于及時對誤差過大的零件進行處理，其中，可以利用先粗加工再半精加工到精加工的方式，有助于降低精度誤差，確保零件質量。精加工過程至關重要，如果操作不當會導致誤差現象的出現。筆者以外圓車削為例，簡介原始誤差與加工誤差的關系。如圖1刀尖位置為A，工件的回轉軸線為O，假設施工時刀劍移位到A’，AA’為原始誤差δ，它與OA的夾角為θ，由此加工半徑由R0=OA變為R=OA’ 故半徑的加工誤差ΔR為：

圖1原始誤差與加工誤差的關系

3 結語

綜上所述，就機械工業領域而言，應用多種有效的設計使其與制造工藝相結合具有至關重要的意義。基于此，在具體執行機械加工工藝制造的過程中，總結經驗，以實際的工作情況和具體需求為基礎，應用多種技術手段，提升機械加工制造的整體質量，實施合理化的機械設計，有助于促進機械工業領域長遠、穩定地發展。