機械制造工藝中的合理化機械設計探討

李海霞

摘 要：機械制造業是國民經濟的基礎產業，它的發展水平直接體現了社會生產力水平的高低，關系到國計民生和國家綜合實力。機械制造業是各國發展的首要選擇。隨著機械產品國際化競爭態勢日趨激烈，各大公司將提高機械產品競爭力放在首位。合理化的機械設計是機械制造工藝中不可或缺的重要環節。本文將針對機械設計的重要性和工藝流程，提出提高機械設計合理化的措施。

關鍵詞：機械制造工藝;機械設計;合理化

機械制造工藝流程是采用機械加工的方法改變毛坯形狀、尺寸和表面，使之成為合格的零件。而工藝就是在流程基礎上使生產對象成為成品或半成品。而在這個過程中，不合理的設計會使得產品不能滿足產品標準，質量和使用壽命降低。影響企業效益。因此，相關工作人員應認真研究相關課題，提升專業素質和設計能力。

一、機械設計在機械制造工藝中的重要地位

機械設計是機械制造的基礎和前提。機械設計直接決定了整個產品制造流程的方向和最終結果。合理的機械設計能夠提高機械的性能，促進整個制造業的進步。隨著我國科學技術的迅速發展，機械設計水平在不斷提升，主要體現在兩個方面：一方面，不斷在傳統制作方法上進行突破，為機械產品增添新的性能或進行原有性能的改造。[1]另一方面，機械設計要以市場為導向，設計出符合市場需求發展的機械設計。機械設計涉及到的理論龐雜的多種學科，高精度的工作要求，變化較快的市場環境，為合理化機械設計工作增加了更大的困難。與此同時，機械制造行業是社會生產力的重要組成部分，對于解放勞動力，提高社會生產效率，增強國家綜合競爭力都具有重要的作用。國家和社會發展對機械設計提出了更高更嚴的要求。

二、機械制造工藝與流程

機械制造工藝把各種原材料、零件加工成商品，滿足設計需要，保證產品質量和市場適應性，機械制造工藝流程主要包括以下幾個方面：

（一）零件的定位

零件定位的合理與否，直接關系到制造的精確度從而會影響到產品的質量。因此，機械制造加工的第一步就是對零件進行準確的定位。在進行定位時，參照物的選擇需要符合一定的標準，同時，標準需要根據不同零件的使用要求和安裝位置而改變。[2]而隨著機械產品的性能在不斷提升，制造精度要求也相應提高，零件的定位工作變得更加緊要。

（二）零件的裝夾

在機械加工過程中，為了保證工序加工精度，需要將零件裝在磨具或機床等夾具調整好的位置上，并進行加固處理，使其在加工過程中保持位置不變。這個過程被稱為裝夾。裝夾工序直接影響到零件的加工質量，甚至波及到最終的產品質量和生產時效。裝夾的重要性可見一斑，因此，需要保證裝夾過程的科學性、合理性。

（三）控制加工精度

機械制造工藝在將生產對象變成成品或半成品的過程中，需要保證相當水平的加工精度，才能夠生產出合格的最終產品。在整個過程中，精度要求成為制約產品質量和性能的最大因素。所以，如何提高加工精度成為必須要解決的問題。一般而言，加工精度控制對象是：零件尺寸，形狀、表面位置、安裝位置。主要控制方法是：控制零件尺寸精度的調整法和試切法以及控制零件外形精度的成型法和軌跡法。

三、機械制造工藝中合理化機械設計措施

（一）嚴格執行機械設計的準則

機械設計的準則包含標準化準則、安全性準則和技術性準則三大類。其中，標準化準則具體包含概念標準化，實物形態標準，方法標準化。根據執行程度不同分為必須執行和推薦執行兩種。根據應用范圍不同，分為國家標準、行業標準和企業標準。而安全性準則針對功能故障、人員安全、預防污染和零件穩定性都有相應的內容。技術準則要求機械設計中相關技術性能必須達到規定要求。嚴格執行機械設計各項準則是保障產品質量，實現制造業良性可持續發展的必然要求。

（二）提高加工精度

加工精度是指零件加工后的幾何參數（尺寸、形狀、位置）與理性零件幾何參數相符合的程度。受到目前技術水平的限制，兩者之間存在偏離、稱為加工誤差。通過對加工誤差進行分析，掌握變化的基本規律，采用相應的措施可以最大程度的減少加工誤差，提高加工精度。通常會從機床幾何誤差、刀具誤差、定位誤差、受熱變形誤差等方面進行研究和改善。[3]

（三）提高加工表面質量

機械表面的粗糙程度會在一定程度上影響零件使用壽命。表面越粗糙，使用壽命越短。因此，在刀具的選擇上應該進行調整，嚴格控制刀面的磨損寬度以及切削用量等。一般而言使切削速度大于供給量是提高零件表面質量的有效措施。實踐證明切削速度越快粗糙度越小。[4]同時修光刀、精車刀也能起到不錯的輔助效果。

（四）貫徹綠色制造理念

機械制造業承擔了推動我國社會經濟發展的重要使命。同時，也相應的耗費了大量的能量。目前，我國能量的無效耗損率遠遠高于發達國家。造成了大量的資源浪費和環境污染，因此，機械制造綠色設計工作十分緊迫。企業應進行綠色生產加工、在產品整個周期內將產品基本屬性（功能、壽命、成本等）與環境相屬性（可拆性、可回收性）相協調。選擇環境友好材料、進行綠色生產加工、優化現有工藝、開發替代落后技術的新型技術。其中關鍵是綠色材料選擇、產品可回收設計、產品可拆卸性設計、綠色成本分析、增加綠色產品使用壽命設計。

參考文獻：

[1]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.

[2]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.

[3]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.

[4]李強.以機械制造工藝為基礎的合理化機械設計策略探討[J].中國金屬通報，2018（08）：167-168.