機械制造加工工藝合理化的機械設計制造分析

王建剛，梁元月

（天華化工機械及自動化研究設計院有限公司，甘肅 蘭州 730070）

隨著經濟全球化的到來，科技在不斷進步，在機械制造業的發展中，先進的技術占據著重要的地位。在現實的生活中，機械的使用能夠給人們帶來巨大的方便，同時，還能夠提高工作的效率和質量。此外，使用機械能夠降低生產過程的復雜程度，減少了資源的使用，大大節約了成本，提高了經濟效益，推動了機械制造業的穩定發展，使得機械發展的特點和優勢充分發揮出來。

1 機械設計制造的特點

在進行機械設計制造時，機械的特點就是能夠完善施工的方案和加強功能，此外，在進行機械改革后，提高了機械使用的效率。同時在結合了先進的科學技術后，更增強了其設計效能。例如，在計算機的使用中，CAD功能有著明顯的加強，特別是其運行能力和準確度。在創新后的機械中，其具備了智能性，能夠使得機械按照制定的程序進行工作。此外，在設計過程中，它還能夠有效結合不同的技術特點。在傳統的機械制造中，只重視機械的功能性和完整性，常常忽略了機械制造過程中的環保和資源使用等問題。

由于機械制造工序繁多、加工原理相對復雜，因此，在零配件的生產過程中，每種機械設備、測量用儀器量具、輔助工具以及相關技術方法等都會存在誤差。因此，在進行工藝設計和選擇生產技術方案時，需要充分了解每個工序誤差的潛在形成因素，從而選擇合理的方法對其實現有效控制，確保所有誤差在加工過程中得到控制，使零配件的最終工藝參數誤差不會超出設計要求，保證產品理想的合格率和高品質。具體的誤差控制方法見圖1所示。

圖1 合理化機械設計的誤差控制方法

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

在機械制造中，機械設計是影響機械產品質量的重要因素，設計期間，技術人員需要掌握較強的理論知識，這樣才能夠發現設計中存在的問題，同時還能夠明確知道影響產品質量和效率的因素，從而能夠及時解決問題，提高機械設計的質量。此外，在機械制造的不同加工階段，使用的施工技術和工藝也有所不同，施工的工藝應與過程和步驟相匹配，否則，會降低機械產品的質量和效率。機械制造的設計人員在工作之前，應當提升自身的知識存儲水平和熟悉制造的每個細節和要求。年長的工作人員掌握著豐富的工作經驗，因此，設計人員應該相互的合作和交流，并且聽取合理的設計意見和建議，同再在結合自己的經驗、分析后將科學的設計工藝加入制作方案中，從而完善和優化機械制造的設計方案。

2.2 設計中以加工精度為前提

在機械制造的過程中，總會受到外界因素、人為因素等干擾，影響制造工藝的質量和效率。因此，工作人員和相關部門應該共同合作，研究和分析影響機械制造的干擾因素，然后制定具有針對性的解決方案，從而降低問題出現的機率、提高加工精度的目標。由實際的機械建造經驗可知，在加工過程中，有眾多的外界因素干擾加工，其中材料存在的內應力和熱變形因素是最重要的干擾因素。因此，工作人員和技術人員應當重點探究和分析這兩種因素，從根源上了解其產生過程，并且制定出解決方案。經過研究表明，應用均化原始誤差法、分化原始誤差法等方法具有很好的解決效果。同時，工作人員與工作部門共同合作和研究，完善相關的機械制造技術，將設計中存在的問題和注意事項進行標注，把產生誤差的因素和解決方案和預防措施規劃在制造要求中，此外，還要檢查機械設備和工具等，盡量減少機械制造的誤差，提高機械性能，達到產品加工精度的標準。產生誤差的因素還有很多，工作人員應該站在各個角度分析問題，考慮各種影響因素，從而更好地制定解決措施，提高加工精度的質量。

2.3 模塊化設計

在機械制造中，用科學的方法對機械產品進行合理的設計，稱為模塊化設計。首先，由于機械產品性能的不同，可以將模塊化設計方案進行劃分。然后，對各個部分的模塊化進行分析和優化，最終進行各個階段的實施，得到各種規格的產品。在現時代的發展理念背景下，低碳環保成為最重要的話題，由于模塊化設計本身具備的特點，使得設計模塊化設計在機械制造、電子信息、軍事設備生產等領域具有較為廣泛的應用。

在機械產品的制造中，由于特殊的非功能性生產單元數量巨大，使得在制造中浪費了大量的資源和原材料，同時影響了機械設備的使用，而且不符合可持續發展觀理念，此外，在現實的生活中，生產的產品給用戶帶來了不便，因此，這就是形成機械產品模塊化設計的原因。機械生產的非功能性單元，難以用一個精確的標準進行衡量。

綜上可知，在機械制造的過程中，應當對具有功能性的模塊進行劃分，同時對其進行分析和測量，從而制定符合低碳環保的模塊化設計方案。為了完善和改進方案，應該將制定的模塊化設計方案進行檢驗，并且檢驗生產技術的效果是否符合低碳標準。

例如，德國的index集團，其制造的數控車床在世界是領先的，因為該集團將模塊化設計應用到了機械制造中，同時對模塊進行劃分和研究，并且對其進行改進和優化，對不同功能性的零件進行整合和有序加工。因此，使用模塊設計方法，可以很大程度上節約成本和資源，增加企業經濟效益。

2.4 生態化的設計

在機械制造設計中，有種新型的設計方式是生態化設計，其特點是減少資源的損耗、降低污染、不影響使用壽命等低碳環保的產品設計方式。同時，這種方法在多種領域已經受到了廣泛的應用，尤其是交通設備、機械制造、電子信息等方面。此外，在進行產品設計時，選擇材料是極其重要的環節，需要考慮的方面有：減少資源的使用，避免浪費，優先考慮可降解或者可再利用的材料；選擇的材料應當滿足低碳環保的理念，低污染、無毒害的條件。在傳統的機械制造中，經常產生大量污染環境的廢棄物和噪聲等污染，同時還極大地危害人們的身體健康。因此，生態化設計應該被積極引入，新型的生態化設計能夠大大提高生產效率，滿足低碳環保的理念，降低對生態環境的污染，同時，還能夠不斷改進和優化機械制造的相關技術。

2.5 設計時注重產品表面質量的工藝設計

提高產品的表面質量具有重要的意義，因為在機械設計時，產品的表面質量極大地影響著產品本身的質量和使用壽命。產品表面的粗糙程度是重要的衡量標準，由于在制造期間，加工會影響產品的耐腐蝕性、抗壓性、耐磨性等方面的性能，所以在設計時，要加強產品表面的工藝技術。此外，在機械制造期間，選擇的工具、材料、技術也很重要，會大大影響金屬表面的質量，合適的施工工具和材料，完善的施工技術和正確的施工方式，在加工期間，能夠有效提高金屬表面的質量，同時降低表面的粗糙程度，從而提高產品的質量。

3 結語

綜上可得，機械制造的工藝技術高效化與機械設計方式相聯系，應以低碳環保為理念的設計方式、以高加工精度為基礎、將產品質量放在首位、不斷完善技術手段，提高制造產品的質量，滿足社會發展的需求，從而推動機械企業的穩定發展。