機械設計加工中常見問題及優化措施研究

熊作詞

【摘 要】市場機械設計競爭力度隨著社會的發展越來越激烈，許多企業都想要在最低成本額度上，最大化地提高自身機械設計加工的產品質量。大部分企業依舊沿用傳統的機械設計加工流程，在進行機械設計加工的過程中不僅拉低了加工產品的性價比，同時傳統的機械設計流程已經老化，不利于機械設計加工的發展。本文主要針對機械設計加工中常見問題及優化措施進行簡要分析。

【關鍵詞】機械設計；問題；優化措施

1機械設計的概述

機械生產制造的首要步驟就是機械設計，機械設計的好壞直接決定了機械使用的性能和機械加工的質量，具體來說機械設計就是根據一定的要求對機械的尺寸、工作原理以及機械的組成材料等進行研究并通過一定的計算方式將其轉換成制造依據的過程。通常情況下，機械設計可以由三種類型組成，即新型機械設計、變型機械設計和繼承型機械設計，新型機械設計是指運用創新的理念和思維進行的區別于傳統設計的一種設計方式；變型機械設計是指為了更好的適應現代發展，在原有設計的基礎上進行一定程度的改進而發展出的變型設計產品；最后繼承型機械設計是指在原有的技術經驗上對機械性能進行的改善和提升。值得說明的是所有類型的機械設計都應該在保證設計質量的前提下最大程度的遵循優化原則，例如保證設計的準確性和可靠性、還要保證設計盡量節能環保并且縮減制造成本等。另外在設計中應該根據具體情況進行具體設計，滿足一定的特定設計要求。

2機械設計加工中存在的問題

2.1機械設計加工產品的表面質量難以保證

機械設計加工產品，也就是零件，在使用過程中，需要與外界頻繁接觸的是零件的表面，因此，零件的表面質量關乎到整個零件的性能實現與使用壽命的長短。但是在機械設計與加工過程中，零件的表面質量卻十分不好把握。影響機械產品零件的表面質量的因素有兩個：零件本身的材料性質與加工過程中材料的切削用量。在制作零件時，使用的材料對于零件的表面質量有相當大的影響。如果使用韌性比較大的金屬材料，那么零件的表面就會顯得十分粗糙；如果使用韌性相對較小的塑性材料，那么在對材料進行加工時可能會引起塑性材料的變形，同時在加工過程中以及零件分離過程中，都會發生撕裂現象，使得零件表面變得更粗糙；如果使用脆性材料，零件在生產加工過程中，表面會出現碎粒狀的物質，同樣會使零件表面變得粗糙。因此，機械設計加工產品的表面質量難以保證。

2.2機械設計加工產品的加工精度不高

機械設計加工過程中，存在許多影響零件加工精度的因素，例如在加工某一類型的零件時，沒有使用特定的加工工藝，而是使用類似的加工運動，造成零件產生誤差；例如在對材料進行機械加工時，沒有采用正確的刀具對材料進行切割，造成零件產生誤差；例如對機械設備的保養不足，機床磨損，對零件的加工精度產生影響；例如機械設備運作過程中，工藝系統受力或者受熱變形造成零件產生誤差等。這些造成零件加工精度不準的因素都是在機械設計加工過程中不可避免的，必須要采取一定的措施對誤差進行控制，保證零件的加工精度。

2.3機械設計加工產品性價比較低

機械設計加工可以說是一項精密性和專業性都比較強的工作，在機械設計加工過程中任何一個小小的誤差，都會對零件的質量造成很大的影響，但是在機械設計加工過程中存在許多無法避免的因素會對零件的質量造成影響，這就決定了在機械設計加工過程中勢必會出現很多批殘次品，無形中增加了零件的成本。而且在機械設計加工中，對機械設計加工工藝要求很高，這就要求企業在進行生產的同時，要加大對機械設計加工工藝研發的投入，這里投入的資金同樣是體現在零件的成本上。這就造成了零件的成本過高，在激烈的市場競爭機制下，零件的性價比較低，也就使得機械設計加工企業的綜合競爭力較差。

3機械設計加工中問題的改進策略

3.1提高機械設計加工的標準化水平

工業的發展越來越趨向于標準化、規范化，機械設計加工行業也要提高其標準化水平。不同作用的零件具有不同的標準，在進行機械設計加工時，要按照國家的技術政策，來實現標準化的設計加工。提高企業在機械設計加工方面的標準化水平，可以提升企業的工藝熟練度，提高生產的效率，隨著工藝的不斷發展，還可以簡化設計結構，實現生產效率和使用效率兩方面的提升。隨著科學技術的不斷進步，設計加工工藝的標準化也是時代的要求，在機械設計方面要保證企業的與時俱進，隨時根據市場的需求來進行調整。

3.2合理設置切削參數

機械設計加工過程中，切削用量尤為關鍵。切削速度與切削深度對機械設計加工零件質量有著很大影響。在切削機械設計加工零件中，要結合零件自身屬性和材料特征，合理設置切削參數。最為主要的是合理設置切削速度、深度，避免在機械設計加工過程中零件表面出現過多積屑瘤。同時，零件加工中應控制好切削液使用量，確保切削質量。

3.3優化機械設計加工的操作流程

在進行機械設計加工的過程中，為了提高機械產品質量，工作人員先從設計入手，結合產品性能和操作特點，做好機械產品設計工作，優化設計方案，并和操作人員進行協商討論，滿足實際操作中產品功能、結構等生產要求，降低能源消耗，強化機械設計的精度，實行統一標準的策略，進而提高機械設計的綜合質量水平。用先進方式在專業工廠中對大用量零件進行集中化制造，提高產品質量的同時降低成本；這種同一指標可以讓材料與零件性能進行對此，進而提高機械零件的質量；標準化結構可以簡化設計流程和加工流程，縮短工期，進而提高機械設計加工的綜合質量水平。

3.4優化加工工藝

在進行機械加工的過程中，為了防止產品變形問題的出現，工作人員要結合加工件表面物理力學性能理論，合理控制加工件物理結構，進而保證產品質量。首先，在針對表面組織變化，工作人員要從砂輪材料、磨削用量以及冷卻方式等方面入手，硬度過高的砂輪材料，加工中鈍化磨料顆粒無法脫落，進而造成砂輪堵塞現象，為了避免這一情況，工作人員要使用軟砂輪，冷卻中，工作人員選擇高壓大流量冷卻方式，在提高冷卻效果的同時，還可以對砂輪表面進行清洗，防止砂輪堵塞；其次，在進行機械產品加工中，使用快速成形機械加工技術，結合設計方案制作CAD模型，快速制造機械樣件和零件，屬于材料累加加工制造方法，通過材料的有序累加而完成三維成形，其中包括CNC技術、材料技術、激光技術以及CAD技術等先進技術，防止產品變形，進而提高機械產品的綜合質量。

3.5科學地選擇材料

機械設計與加工所涉及到的材料一般分為零件材料和刀具材料，零部件材料是產品性能的直接影響者，刀具材料則是要配合零部材料來進行選擇。在選擇零部材料時，先要考慮材料的使用性能，之后考慮材料的經濟性、美觀性。例如，對于渦輪蝸桿的選擇，要考慮到散熱性能差、易磨損的特性，所以要選擇耐磨、抗膠合的材料，每個材料的選擇都要參考到基本的使用需求。

4結束語

綜上所述，機械設計加工的過程中應注意找出問題，根據問題進行分析探討，根據實際情況提出解決措施，對加工零件材料的選擇也要針對機械設計加工零件需求，合理科學地選取高效的零件。同時設置合理的切削參數，運用合適的刀具進行加工，規范機械設計加工零件流程，提高機械設計加工的整體質量和水平。

參考文獻：

[1]探析機械設計加工中的常見問題[J].陳冬明.科技風.2018（09）

[2]機械設計加工中常出現的問題及處理措施[J].楊捷，高曉麗.山東工業技術.2018（14）

[3]對機械設計加工中的常見問題研究[J].陳慶華.科技展望.2017（11）

（作者單位：河南省同信電力工程有限公司）