機械制造加工工藝合理化的機械設計制造分析

高小娟 劉濤

摘要：科技的快速發展，為機械制造業的迅猛發展提供了有效的助力，更多先進設計理念融入機械制造行業中，使機械制造質量與效率大幅度提升。市場需求、行業發展對機械性能提出了更高的要求，使機械制造的設計環節要達到合理化要求，從而使機械產品的性能不斷提升。在機械設計工作中，要保障設計理念、設計內容與實際工藝需求相符合，從而使機械產品滿足市場需求，推動機械制造業的穩定發展。

關鍵詞：機械制造加工工藝;機械設計制造;設計策略

中圖分類號：TH122? ?文獻標識碼：A

引言

隨著科技的不斷發展和國力的日漸強盛，技術在機械制造工藝中的重要性也日益顯露出來，它對機械制造工藝的發展有著非常重要的作用。眾所周知，機械的產生和使用讓我們的工作效率得到了質的飛躍。機械的產生簡化了生產過程，避免了生產時所產生的不必要的消耗，幫助我們提高了效率，節省了能源，也促進了整體機械制造和設計水平的行業水準。

1機械設計制造的概念及特點

機械制作大多是通過對半成品，或原材料的加工、組合，最終制作出一個成品的全過程。這里我們要注意的是，在此之前準備工作必須做好。例如，購買原材料、運輸原材料、儲存原材料等。在機械加工時要實事求是地調試產品，確定機械零件的一致性 。

機械特點是能夠促進整個規劃和技能的進步，尤其經過革新之后，效率得到了極大的提升。而且因為引入和應用新技術，它的設計效能也得到了快速提高。例如：我們常用的計算機輔助類設計技術CAD技術就得到了明顯提高，尤其是在它的準確性和實效性。我們現在的機械設計存在著智能性，可以讓機械制造充分地按照既定的模式來進行大規模的量產化。另外，它還能讓不同的設計要素有機融合在一起。相較于傳統機械設計制造只注重于機械性能，而忽略機械設備環保性等問題。機械制造和設計的工藝能夠讓比較好的東西融合，對較多的工藝進行思考，將它們有效地融合，促進功能的加強，發揮出更大的效益。

2機械制造加工工藝合理化的機械設計制造分析

2.1設計內容與實際工藝需求相符合

機械設計決定著機械產品的制造質量與效率，需要設計人員掌握機械制造過程，才能從中總結出設計要點、質量影響因素、效率影響因素，從而融入設計中，使設計質量得到提高。另外，機械制造過程中的不同制造階段，需要應用的加工工藝具有較大的差異化，如果設計中應用不合理的加工工藝，會影響制造質量與效率。設計人員在設計前，要熟悉、掌握每個制造環節。制造工作者長期的工作中積累了較多的經驗，設計人員可在熟悉、掌握每個制造環節時，可以與制造工作者加強溝通與交流，吸收制造工作者的制造經驗，還應聽取制造者的意見與建議，再經過自己的分析、總結，將合理化的加工工藝融入設計方案中，從而使設計與實際工藝需求相符合。

2.2設計中以加工精度為前提

機械制造工藝在實踐過程中會受到人為因素、設備因素、技術水平的影響，使工藝實踐中產生誤差。機械設計人員應與機械制造操作人員共同研究，分析產生誤差的因素，從而針對因素制定有效的措施，實現降低誤差發生率、提高加工精度的目標。經過研究，加工過程的熱變形因素、材料內容存在的內應力等因素是引起誤差產生的兩個重要原因。機械設計人員要與操作人員重點分析兩項因素，明確具體產生的過程，從而總結出如何有效避免的預處理措施。根據兩項影響因素，應用均化原始誤差法、分化原始誤差法具有較好的效果。機械設計人員通過與操作人員共同研究、總結，獲取了更多的機械制造知識，在實際設計中能將注重事項、解決措施標注在制造要求內，包括產生誤差的因素、解決措施;維護檢測制造設備、工裝夾具、量具等，從而使設備能高性能運轉，盡可能將誤差控制在最小值，達到產品精度的要求。另外，誤差的影響因素還有其他方面，需要工作人員站在實際情況的角度、綜合考慮的角度分析影響因素，從而使每一影響因素有效解決，使加工精度與質量不斷提升。

2.3模塊化設計

模塊化設計，指的是通過科學的模塊化進行對機械產品的設計方案。首先，按照生產產品功能的差異，我們能夠把機械加工的模塊化設計，劃分為許多小模塊。隨后，按照實際生產狀況，以及對機械加工產品設計的規定，將許多小模塊進行集成和優化，最終得到想要的機械成品不同的種類和規格。現階段，我們處在低碳環保的時代背景下，模塊化設計因為其自身獨特性，在機械生產、軍事制造、電子設備等領域，得到較為充分的使用。

形成機械產品模塊化設計的根本原因是，在機械產品的生產中，面臨著數量巨大的非功能性生產單元，它們會導致機械生產中浪費大量的原材料和能源，以及機械產品在完工后，用戶在實際使用中會出現的不便。這一方面會影響機械加工設備的運轉和保養，另一方面也不符合可持續發展的要求。此外，機械加工產品中的非功能單元，很難制定一個統一的標準來測量。

所以，我們在機械加工中，應當劃分每一個具有功能性的模塊，并且進行各模塊的測評，據此得出低碳制造的最合理方案。并且，為了更新和優化該方法，我們應當在操作中對模塊化設計的使用效果進行檢驗。同時也有必要對低碳生產技術的效果進行驗收。

以德國index集團為例，它是全球一流的數控車床制造，其開發的產品就應用到了模塊化設計，在生產中將不同模塊進行整合和優化，使得復雜的零件加工在有序的組合中進行全部的加工。所以，在機械生產中使用模塊化設計方法，可以很大程度上節約成本和能源，增加企業經濟效益。

2.4生態化的設計

生態化設計是一種新型的設計方式，是指在不影響產品功能實現和使用壽命的前提下，利用資源消耗低、環境污染小、生態友好的設計方法進行產品設計。這種設計方法目前已在交通、化工、能源、機械、電子等領域廣泛應用。材料選擇是機械產品設計的一個重要環節，生態化設計中的材料選擇需要考慮以下兩點：從減少資源消耗方面考慮，優先選擇可再生、可降解、可循環利用的資源和能耗低的材料;從保護生態環境方面考慮，盡量避免使用有毒害、污染大及能耗高的材料，多使用綠色環保材料。傳統的機械制造產業產生大量的廢水、廢氣、固體廢棄物以及噪聲等污染，嚴重危害生產者的身體健康和生態環境。因此，生態化設計在機械設計企業中的應用迫在眉睫，使用新工藝和新技術來提高生產效率、減少環境污染已成為機械制造行業的共識。

2.5設計中注重產品表面質量的工藝設計

在機械設計中，要注重產品表面質量的制造過程，因為產品表面質量決定著產品的質量、使用壽命。在衡量產品表面質量時，粗糙度是重要衡量標準，金屬加工表面質量會影響產品耐磨性能、疲勞強度、耐蝕性、配合質量。所以，機械設計中應加強產品表面的工藝設計。在制造過程中，選擇的刀具、金屬材料、加工工藝是影響金屬加工表面質量的重要因素，應選擇合適的刀具與金屬材料，加工切削條件加強完善，加工工藝應用正確的方式，在加工時要實施高質量控制過程，從而使金屬表面的粗糙度有效降低，達到表面質量提高的要求。

結束語

機械制造加工工藝的合理化與機械設計制造密切相關，需要機械設計以綠色環保為設計理念、以加工精度為設計前提、注重產品表面質量的加工工藝、不斷創新技術手段，從而使機械產品滿足當下市場需求，進一步推動企業在市場中穩步、快速地發展。

參考文獻

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