基于機械制造工藝下合理化機械設計的分析（1）

何康

【摘 要】隨著我國工業化進程的不斷加深，機械制造工藝水平得到顯著提升。機械制造在人們日常的生產與生活中發揮著重要作用。基于機械制造工藝下，合理化設計機械，確保機械制造的效果就顯得尤為重要。本文從機械設計的主要內容出發，分析基于機械制造工藝下的機械設計流程，并對合理化機械設計的措施進行闡述。

【關鍵詞】機械制造；制造工藝；機械設計

機械制造工藝的工作流程十分繁瑣，并且對于技術也有較高要求。對于機械的設計應確保一定的合理性，要在安全范圍內不斷提高各種機械產品性能指標，最大限度的延長機械產品的壽命。因此，在對機械進行設計時，企業應從設計的角度出發，運用科學、合理的設計方案，從而不斷提升機械產品的質量。

一、機械設計的主要內容

（一）機械制造工藝

機械制造工藝指的是在確保機器安全運行的基礎上，通過多種方式達到機械產品設計要求的生產手段。在機械制造過程中，機械制造工藝能夠將各個種類的原材料經過一系列加工，制作成為合格的機械產品，是整個機械制造領域的基礎技術。機械制造工藝在整個機械的生產和制造過程中具有很強的指導意義，是確保整個機械制造流程順利完成的有效保障，包括零件加工、零件定位與零件裝夾等，把原材料制成半成品，這是機械制造工藝的制作程序[1]。機械制造工藝還包含一些技術程序，對半成品進一步加工使其成為產品。機械制造工藝還會對產品進行細加工，通過機械生產方式對產品進行一定的加工操作，進而形成最后的機械成品。

（二）機械設計

機械設計是指在原有機械制造工藝基礎上，實時更新客戶需求，繼而對機械制造工藝加以適當改造，從而實現提高機械整體性能的目的。由于機械設計涉及知識面很廣，涉及理論知識極為復雜，所以對機械設計人員提出了較高要求，同時也說明了好的設計方案是機械制造工藝的絕對保證。當前眾多行業和企業都通過機械制造工藝，使自身得到不斷的進步與發展，同時也因機械設計確保了機械制造工藝的順利實施，推動了機械制造工藝的發展。

二、機械設計的工藝與流程

（一）零件裝夾

在機械零件投入生產之前，需要將機械零件固定在機床或夾具之上。要想進一步保證機械零件的準確安放，要依照夾緊的流程工序再次做穩固處理。裝夾是指機械零部件的固定與夾緊位置操作。機械零件的質量情況受零件裝夾工序所影響，同時也會對機械零件生產速度與生產成本造成一定影響。其中較為常見的零件裝夾方式主要有夾具裝夾式、直線找正式和劃線找正式三種。

（二）零件定位

為了保證零件的精確度，應做好各個零件的定位工作。在對零件進行定位時，先要選擇定位基準。選擇零件的定位基準主要依據加工工件的各種參數，包括點、線、面、材質、尺寸等，從而確定加工工具與工件之間的相對位置關系。以應用場所和實際步驟為標準，可把定位基準分為設計基準和工藝基準兩種，這兩種定位基準中較為常見的就是工藝基準，其中可以細分為三類，包括檢測基準、裝配基準和工序基準。

（三）零件加工

零件加工的精確度是整個機械制造工藝中最為關鍵的環節，與最終產品的使用性能有直接關系。依據零件加工精確度的相關要求，可分為位置精確度、大小精確度、外形精確度與質量精確度四種。在機械制造過程中，通常使用試切法和調整法保證機械零件具有精確的尺寸，而使用軌跡法和成形法保證機械零件具有精確的外形。

（四）工藝流程

機械制造工藝包括五個流程，分別是原材料準備、半成品制作、半成品保管、成品制作及成品裝備檢驗。整體來說，機械制造工藝的過程屬于生產范疇，其工作重點是為了調整與改變產品的尺寸、外形等，還包含調整與零部件相對位置關系等操作，如毛坯制造與機械加工等工藝流程[2]。工藝流程包含整個機械制作加工流程，通過對機械進行加工，適當的改變和調整零部件的尺寸、外形與質量。機械制造工藝流程是由多種詳細具體的工序組成的，主要流程包括走道、公步、工位與安裝四道工序。

三、基于機械制造工藝下合理化機械設計的措施

（一）設計標準化

機械設計具有一個統一的標準，任何設計都不可以脫離這個范圍標準。在機械制造工藝中，機械設計不但要注重機械整體的結構特征，還要使產品的性能符合國家的標準。在滿足國家性能標準之上，不斷提高機械設計的標準。同時，機械設計也應注重機械產品的質量，通過降低機械生產成本，提高企業的生產率，從而增加企業收入。多數企業在機械設計過程中，沒有重視機械設計標準，致使設計出的機械產品不合格，不能流入市場，極大的耗費了企業財產與勞動力。

（二）加工精確化

各個機械零部件在其生產制造環節中，實際數據與設計數據多多少少都會出現一些偏差，技術水平再高，也不會一點誤差都不出現，至少以當前的科學技術是無法達到的。因此，如何實現機械零部件加工精確化，最大限度的減少誤差，是整個機械制造工藝需要解決的重要問題。要想提高零部件生產的精確度，企業應細致、客觀的對差異產生的原因進行深入分析與研究，從而確定差異原因，確定不同差異對于機械零部件造成的影響，從而有效降低差異，使機械設計具有目的性和有效性，確保機械零件加工精確化。

（三）提高表面質量

多數設計人員認為機械零部件表面的光滑程度與機械的使用效果關系不大，但是權威研究顯示，機械表面的粗糙度對于機械零件使用壽命有著很大影響。因此，在機械設計過程中，應盡量提高機械零件表面質量，這對制造刀的選擇要求較高。由于機械零件表面越粗糙使用壽命越短，機械表面越光滑使用壽命越長可以得出，在制造刀的選擇上，應選取半徑稍大、副偏角稍小的道具，一定程度上降低機械零件表面光滑程度，精車刀與修光刀也能起到輔助作用[3]。同時，在機械制造過程中，削切速度越快，零件表面越光滑，反之，零件表面就越粗糙，應盡量提高機械零件制造的削切速度。

（四）綠色制造工藝

隨著可持續發展理念的不斷加深，企業自身在不斷發展的同時，應增強自身的社會責任感，兼顧企業經濟效益與社會效益。企業相關設計人員在機械設計過程中，要順應時代的發展，突破常規設計理念，在機械設計中加入綠色設計理念，實現機械設計與綠色制造工藝的有機結合。隨著人們保護環境意識的加強，對于企業承擔社會責任，更新生產理念，也起到一定的推動作用。企業的經濟效益與社會效益并非是兩個對立面，社會效益的提高，能有效促進企業的經濟效益不斷發展。另外，企業應用綠色制造工藝時要注意綠色材料的選取，用于機械制造的綠色材料合適與否也是非常重要的。

四、結語

總而言之，基于機械制造工藝下，為了使制造出的機械產品滿足市場的需求，需要進行合理化的機械設計，不斷提高機械設計的標準化、加工的精確化，同時也應提高機械加工的表面質量，采用綠色的機械制造工藝，從而使生產出來的機械零件具有更好的使用性能和壽命，從而提高生產效率，促進企業經濟發展。

【參考文獻】

[1]張竹.機械設計制造自動化在當代企業中的發展狀況研究[J].內燃機與配件，2018（08）：120-121.

[2]朱濤.快速成型技術在集成制造及數控機械制造中的應用探究[J].科技與創新，2018（08）：145-146.

[3]周東瀛.先進機械制造技術及幾種特種機械制造加工方法[J].技術與市場，2018，25（02）：79+81.