淺談機械制造工藝中的合理化機械設計

摘 要：機械設計，是現代工業生產的基礎環節，它就有基礎性、多樣性、以及創新性等特征。基于此，本文結合合理化機械設計的相關理論，著重對機械制造工藝中的合理化機械設計措施進行探究，以達到綜合把握技術開發要點，實現機械生產資源持續性創新的目的。

關鍵詞：機械制造工藝;機械設計;合理化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.007

0 引言

機械加工工藝要點把握，是當代機械生產資源高效率運用的保障條件。研究表明：綜合把握機械技術生產要點，進行生產工藝明晰性開發，不僅可提升產品生產效率，還會降低生產成本。因此，關于機械制造工藝中的合理化機械設計分析，自然也就成為國內機械加工技術優化的指導理論。

1 關于機械制造工藝中的合理化機械設計的價值

機械制造，是指社會經濟發展中工業基礎生產與處理的主要部分，它既包括基本零件裝配、材料生產定位，又包括零件精加工、主體程序開發等環節，與現代工業生產的多個方面均有密切聯系[1]。關于機械制造工藝中的合理化機械設計研究，是機械生產技藝要點的梳理，由此，進行機械設計合理化的探究過程，是從機械制造的內部開發角度上，進行工藝設計要點的整合探究;同時，合理化機械設計方式，主要是充分借鑒數字化程序和新時期機械生產的理念進行探究，由此，關于機械制造工藝的合理化設計，也迎合了新時期機械產品加工生產的實際需求。以上兩方面，是關于機械制造工藝中的合理化機械設計價值所在。

2 機械制造工藝基礎環節要點把握

2.1 主體程序

機械制造中的主體程序包括加工技術和制作兩方面。其中加工技術，主要是指機械材料處理時，按照一般性生產流程而實行的技術操作主要環節，即機械生產的主體部分。如，某類工業零件加工期間，加工人員要進行模型設計、具體生產加工、以及材料處理等主體方面;而機械制作環節，是對一般生產流程的步驟化、詳細化分析過程[2]。如，零件加工期間的毛坯處理環節，毛坯處理的一般性標準、毛坯生產加工期間如何進行毛坯材料處理等，這些細化的部分就是制作環節。

2.2 零件裝配處理

機械生產與加工過程中，零件加工是機械制造的主要環節，進行零件裝配生產時，其實踐的步驟可大致歸納為：在零件固定加工位置上放置生產零件，然后運用零件生產位置固定夾將零件加緊固定。生產人員進行機械零件生產處理時，是否能夠將零件放置在固定位置并生產、以及零件夾緊的程度大小，都會直接對后續生產的標準度、零件生產的速率等方面產生相應的干擾，由此，該部分可采取零件固定標線、以及正確規劃方式進行生產要點的調節。

2.3 細節定位

一般來說，機械制造生產加工材料過程，均是一個精細化的密度管理過程，由此如何在機械生產期間快速的定位，也是提高零件生產效率的重要步驟。其一，機械生產人員要嚴格按照實際生產需要，對機械加工材料的細節規劃部分進行綜合把握;其二，機械生產與制造期間，機械零件生產時應尤為注意零件模板與零件切割角度之間的精確定位，這樣的機械生產細節處理法，才是較有效的機械制造加工。

2.4 精度加工環節

機械制造與生產時，機械生產還需要在零件外部設計到位后，對應的進行精度處理。一方面，機械零件加工時，加工人員應著重從零件生產的尺寸、形狀、以及位置等方面進行精度確定。另一方面，生產人員應準確的利用基礎試切法、標準道具固定法、以及自動形成固定法進行優化處理[3]。

綜上所述，為確保項目機械制造工作的有序性實施，就必須要從機械制造的設備、模型、以及精加工等部分進行生產過程的綜合把握，方可達到事半功倍的效果。

3 機械制造工藝中的合理化機械設計策略

機械制造工藝的合理化色機械設計環節，是產品深加工處理的重要部分，為確保機械生產工藝的合理調配，將其實踐的要點歸納為：

3.1 機械制造加工程序合理化設計

機械制造環節進行合理化設計，就是主體加工程序和各個詳細的處理環節上，進行生產工藝程序的優化。簡單來說，是利用數字化計算程序替代原有的機械設備周期性調節過程。同時，采用自動化生產技術進行精度加工生產。

如，某次機械制造需要對一款半圓形零件進行生產，進行機械制造生產工藝合理化處理后，將本次零件的加工程序實踐要點歸納為：采用自動化控制技術，初步擬定零件加工的大小，然后借助CAD結構，進行細化程序加工要點把握，最后，對零件加工的具體環節進行虛擬模型生產跟進調整。

以上案例分析的機械制造處理方法，就是利用數字化技術進行機械制造生產技術優化的具體體現。一方面，數字化程序可以在機械制造生產期間，借助自動化條件，構建一個整體與部分相互關聯的機械制造加工處理網絡，這樣就可以避免機械制造主體生產與輔助生產部分相互不適應的問題。另一方面，本次的零件生產工藝上，很好的借助了數字化程序開發條件，實現生產資源的綜合管理與調節，由此，本次零件處理方法上，實現了加工條件與將要素的針對性處理，這樣的操作步驟，可以解決局部生產部分不夠完善影響零件加工品質的問題。

3.2 零件裝配調控合理化設計

零件加工裝配環節的合理化設計，是指零件加工調節時，采用各類系統加工處理方法，對機械制造零件加工時，可盡量避免零件位置偏失的問題出現。一方面，通過調節機械制造零件調節誤差的方法進行合理化調節;另一方面，采用系統應力調節、熱變形處理、道具磨損問題分析方式，對零件裝配環節的調控工藝合理化。

如，某次機械制造以加工一款汽車零件為核心，該零件是一個六邊形的立體結構外環寬12mm，高10m，內部圓環半徑為13mm[4]。進行機械制造零件加工時，為確保零件生產的精度和質量，生產企業就著重零件裝配環節進行了生產結構調整。一方面，生產人員按照零件生產的設計模型計算零件固定、加緊環節的誤差值進行計算，同時采用移動原始誤差的方法，對零件位置部分誤差值縮小到可調控范圍;另一方面，施工人員通過零件加工環節結構零件，受高溫變形、道具磨損、以及內部應力三方面分析，減少零件模型在實際生產夾緊固定時的資源能耗。

本小節案例分析的內容中，不僅從機械制造合理化工藝生產干擾因素層面進行了綜合調控，還著重在誤差調節等環節上進行把握要素的對應性調整，由此，本次零件生產期間，實際生產過程中的高精度調控方法，可以很好的規避掉傳統機械制造生產中存在的零件加工后續位移等問題。由此，該部分的研究結果，也可以是技術綜合調控的合理方法。

3.3 高精度定位操控的合理化設計

高精度定位操控的合理化設計，是現代機械生產加工策略進行科學性調節的有效方法。簡單來說，進行定位環節的機械制造工藝加工的合理化設計，應注意實際生產方式與零件加工強度相互適應，這樣可避免產品加工時，出現設計與加工局部不相符合的問題。同時，機械制造工藝合理化處理的過程，應從產品加工的切割角度上進行調整。如，垂直性切割、或者傾斜性切割等，都是機械制造工藝合理化處理的要點形式。

如，某款零件是電動車零件上的一部分，進行實際生產時材料科學性把握，其零件加工資源實現最優化運用，就在機械制造工藝定位環節上進行了優化設計。其一，設計人員按照機械制造工藝加工的具體需求，相應的進行了汽車零件生產規格的標準化調整，尤其是對零件的邊緣部分進行了詳細的核對。一旦發現該款零件中局部生產時存在著問題，生產人員則立即對應性進行相應性調節。其二，考慮到該款零件是流線性設計外型，進行定位切割時，就避免運用垂直性切割和水平切割法進行零件處理，而是采用了流線性切割法進行曲面切割。其三，運用自動化模擬數據體系對零件進行掃描分析，進一步精確機械制造工藝合理化切割角度的處理精準度分析，對零件加工處理結構誤差較大的部分進行優化處理。

本小節案例中所描述的內容中，一方面是從零件實際加工材料應用要素的把握上，進行機械制造工藝的合理化要點。如，汽車零件加工時，加工材料生產后詳細的進行零件加工資源的綜合調整;另一方面，后續進行機械制造工藝合理化調整時，又考慮到生產零件的外部美觀度，就將原有的垂直性切割、傾斜性切割轉變為流線性零件處理方法。此外，進行機械制造工藝加工后，又應用數字化模型進行了機械設計要點的生產誤差因素的針對性調整。由此，機械制造工藝中零件加工生產過程的合理化調整過程中，自然也能實現資源綜合管理了。

3.4 綠色化深加工合理化設計

綠色化深加工，是對機械制造工藝合理化精處理環節上進行處理調節。其實踐的要點可歸納為：其一，機械制造工藝設計時，需注意加工切割工具的選擇，應盡量以精車刀、副偏角較小、寬刃精刨刀為主，這是由于該類切割工具可以很好的實現機械制造零件的精度問題處理;其二，切割條件，應盡量在表面切割條件上進行切割護理，這樣可避免實際使用中，出現局部切割面精處理殘留處理點的情況;其三，強化切割時應避免機械制造工藝零件發生變形。強化切割法，是精度處理中最常見的一種強度性切割手法，它可以一次性對機械制造零件進行精準化處理。

如，某類零件進行機械制造工藝加工處理時，加工人員就著重在精加工環節上進行了相應的調節。本次機械制造工藝生產的要點可歸納為：（1）按照零件加工的一般設計，選擇了精車刀、副偏角較小、寬刃精刨刀三類道具。其中精車刀主要用于零件的核心區域精加工使用;而副偏角較小的道具作為零件弧度調節的切割道具;而寬刃精刨刀，則作為邊緣處理的道具;（2）機械制造生產時，為了避免生產零件出現加工零件結構切割殘留的問題，采取同方向處理法進行優化處理;（3）進行機械制造零件強化切割時，先運用數字化模型進行結構處理，然后采用模擬分析體系進行優化分析，待分析結果與實際分析之間的誤差控制在合理范圍內時，再運用設備對應性進行零件模型的結構調節。

以上案例中所提到的，借助在機械生產深加工環節上進行設計點調控的方法，不僅能夠很好的對機械制造生產的各個環節進行綜合調控，還可以進行機械制造生產過程優化。

3.5 機械制造生產理念合理化設計

機械生產理念的合理化轉變，也是機械制造生產工藝機械化調節的有效方法。其一，機械制造生產的合理化調節，在于按照零件生產的標準要求，把握機械制造技藝生產要點。即，機械制造生產人員不能出現“經驗論”的情況，這樣的機械生產過程，可以逐步引導機械制造的處理加工過程，逐步向著規范化、標準化的趨向轉變，從而在機械制造工藝應用層面上，進行了合理化要素的把握。其二，逐步運用現代化生產技術替代模板式的機械制造生產方法，這主要是從機械制造工藝產品的外部需求環境上進行合理化分析。

如，某零件機械制造加工期間，機械制造企業就在綜合把握技術生產技藝要點的基礎上，進行了機械制造合理化理念的引導。本次企業零件機械制造設計合理化調節時，實踐要點可歸納為：（1）機械制造零件生產企業，結合相應的產業具體生產過程，進行機械制造工藝處理環節要點的標準引導，包括：零件模型圖處理、模型加工、材料初步處理、以及機械生產成品精準加工等環節;（2）結合該款零件市場需求情況，針對零件模型設計、模型生產等環節進行處理調控;（3）在零件加工生產人員現有經驗之上，進行機械制造現代化生產工藝進行標準性調節。

本小節案例中所描述的內容，不僅是從機械制造工藝生產加工材料的綜合處理與把握，還從機械制造工藝合理化調節的視角上進行問題分析。由此，該種機械制造工藝合理化方法，也可以看作是較可靠的一種現代機械技術調控處理的方法。

4 結論

綜上所述，淺談機械制造工藝中的合理化機械設計，是國內機械加工技術綜合開發與運用的理論歸納，它為國內機械生產技術的綜合運用提供了參考與借鑒。在此基礎上，本文通過機械制造加工程序合理化設計、零件裝配調控合理化設計、高精度定位操控的合理化設計、綠色化深加工合理化設計、機械制造生產理念合理化設計，對機械制造工藝要點進行探究。因此，文章研究結果將為國內機械技術開發提供新趨向。

參考文獻：

[1]霍新亮.淺談機械制造工藝中的合理化機械設計[J].課程教育研究，2019（05）：248.

[2]季常琴.基于機械制造工藝的合理化機械設計研究[J].中國新技術新產品，2019（02）：85-86.

[3]錢俠宇.基于機械制造工藝的合理化機械設計策略研究[J].中外企業家，2019（02）：107-108.

[4]閆梅.機械制造工藝視域下的合理化機械設計研究[J].內燃機與配件，2018（22）：63-64.

作者簡介：平棟之（1998-），男，河南鄭州人，本科，研究方向：機械。