機械設計加工中常見問題及優化措施

羅紅梅

摘要：嚴格把握數控專業機械設計和機器加工操作程序，提高專業設計的機械加工技術水平和加工質量，進一步完善規范專業設計機械加工操作流程，可有效保證產品質量。基于此，文章具體介紹了機械設計的基本概念體系，分析了機械設計以及加工中常見的問題，提出了相應解決措施，僅供參考。

關鍵詞：機械設計;加工過程;應用研究

引言

在信息化技術不斷發展的過程中，我國的各行各業都進行了深層次的革新。將機械加工和相關的科學技術進行有效的結合，能夠進一步促進機械加工業的快速發展。并且從未來的發展規劃來看，這顯然已經成為一種社會趨勢。在今后的工作中，若想有效地提升各種機械產品的設計質量，更好地發揮其在社會發展中的積極作用，幫助企業在激烈的市場競爭中取得優勢，還需要對產品設計和生產的加工過程進行優化升級，發揮其在產品性能提升方面的重要作用。

1機械設計加工中應注意的問題

1.1機械加工過程有待優化

在當前機械設計加工的過程當中，工作人員往往會受到多方面因素的不同影響，使機械加工容易受到各種外力作用導致生產誤差、變形等多種不可控情況，最終與實際生產結果和機械設計的出發點存在出入。機械在加工過程中會受到不同作用力，這些作用力會對零件精度造成不同的影響，如車刀力度過大會導致機械零件彎曲變形，如果剛度大于工件的硬度，將會直接造成零件損毀。另外，刀具的選擇也會造成機械加工的精度存在問題。如果外圓車刀的剛度較小，刀桿的強度過大，這種情況就很容易導致用力過大造成杠桿產生變形現象，影響機械加工精度。同時如果反之刀桿的強度較大，那么在加工生產的過程當中就很容易造成零件和刀具的彎曲和變形，破壞機床的穩定性，甚至直接造成零件作廢或者機床受損。

1.2機械加工工藝精度有待提高

機械加工制造工藝生產精度直接影響機械產品實際質量，提高機械加工工藝精度是提高機械企業在市場核心競爭力的有效措施。然而，在機械設計加工中，很多機械加工者的工藝技術不夠熟練，加工工藝精度也難以達到企業原本的加工標準，導致機械加工設計工藝不精主要原因有多方面，其中工藝操作人員的機械加工工藝技術與操作能力不足最為關鍵。例如，在準備使用小型刀具或專業夾具時，沒有仔細檢驗刀具，選用的刀具是遭受嚴重磨損的小型刀具或專用夾具，影響了刀具加工時的精度。同時，在實際加工過程中，加工機械工藝管理人員對設備冷熱變形溫差的管理控制不好時，會直接造成加工機械設備的冷熱變形，導致大量加工工藝出現誤差。另外，類似汽車機床零件磨損或機械幾何精度誤差等問題，都會對車床機械設計以及加工制造工藝的機械精密度性能造成較大影響。

1.3機械材質選用問題較突出

工業機械設計或零件組裝加工時，材質的選用環節非常重要。材質選用無論是軟硬度或是柔韌度都需要經過仔細檢查，材質選用上的失誤會對產品質量性能造成嚴重影響。但在機械設計中的零件加工過程中，有時需要選用質量不合格的零件加工輔料材質，一方面是這些材質加工質量可能存在一定安全問題，另一方面選用的加工材質不能夠符合機械設計零件加工材質標準。在配備加工零部件時，若使用的配備零部件本身材質過硬，在加工過程中則容易因零件受熱摩擦過度而產生斷裂;若使用的配備零部件本身材質過脆，加工時便容易斷裂變形，生產制造出來的零件產品同樣無法完全達標。

2機械設計加工優化措施

2.1科學選擇加工使用材料

材料庫應選擇合適的，制定生產計劃，加工確定產品到底需要什么，挑選合適加工人員等，并進行產品材料庫的選擇，按計劃進行，確保所選材料科學合理，不僅能充分滿足產品生產者需求，還能幫助生產開發出高性價比的加工產品，同時還要做好產品入庫材料整理儲存工作，避免材料儲存不合理。

2.2形狀方面的優化

根據當前的市場狀況來看，很多的機械設備由于其具備的功能相對強大。相應的，其內部的結構等也會較為復雜。在眾多的零件中，其形狀和性能存在著較大差異，相關的工作人員便無法對其進行有效的管理和準確的分析，對于優化工作的順利開展產生了一系列的影響。自20世紀的60年代起，國內外的相關從業者便對此給予了足夠的重視，并對其進行了不斷的研究。在此背景下，也出現了眾多的科技成果。從我國的研究現狀來看，也取得了較為突出的優勢。比如，機械行業的專家學者王世軍教授便對機械行業未來的發展規劃進行了充分的調查研究后，推動我國的機械人結構優化設計取得了重大的突出，有效地促進了機械機構的優化和升級。

2.3多學科結構方面的優化

多學科結構的優化是近年來相關的專家、學者提出的所需要進行重點考慮的問題，這主要是從信息交互的特征角度出發所提出的。在信息化快速發展的背景下，多種學科之間的交流和互動明顯地增強。從另一方面來看，如果僅是以某種單一的學科進行產品的設計，很容易導致產品結構的優化設計，難以滿足既定的目標。為此，在今后的機械機構優化設計的工作中，也需要充分地考慮多學科結構所產生的影響。將數學學科的特點和物理學等相關學科的特點及優勢進行有效的結合。從其積極作用來看，能夠有效地提升機械產品的設計質量，同時，對機械制造行業的發展也能夠產生積極的作用。

2.4機械結構的動態性能優化

從動態性能的特點來看，其主要指的是機械結構在運行的過程中，很可能會受到外界的作用力，從而使得其表現的外形和運動的參數發生相應的改變。加強對機械產品動態性能的研究，能夠根據其特點來研究產品的工作強度，并據此判斷工作壽命的長短。為此，在今后的工作中，需要加大對機械結構動態性能的研究。從其優勢來看，能夠有效地降低機械產品的工作負擔。在此條件下，通過對工作強度的控制有效地提升機械產品的使用壽命。

2.5對自動切削機的精度要求精確

機械加工與設計標準之間總存在一定誤差，從而影響加工精度。影響機械加工精度的因素分為機械加工的系統誤差、工件裝夾誤差、機械加工系統受力和受熱變形引起的誤差等。以自動切削機的精度要求設計為例，機械加工生產過程中每道工序都需要有一個切削傳動過程，在每道工序進行切削施加量的分別確定，是機械設計操作人員必須著手完成的重要工作，而在對各道工序進行切削施加量確定的工作過程中，應分別充分考慮各種直接影響量的因素，包括所用切削傳動工具、切削傳動機床和所用工件間的剛性配合程度、切削的施加速度和切削深度、待分割切削機床部件具體表面的粗糙變化程度、待分割切削機床工件的所用材質等。舉例來說，在對銑削切割設計刀具需求進行剛度選擇時，應該根據不同設計工件的不同切割剛度需求，選擇不同的切割刀具;對于根據工件不同的剛度設計刀具需求和不同設計刀具用途上的選擇，需要運用不同的刀具切割的加工速度和切削深度。另外，在工件進行銑削切割時，還應該合理選擇使用各種切削液，以充分控制切削時溫度保證整個切削處理過程的工作質量。

結語

綜上所述，在機械設計加工的過程當中，應當結合具體的加工情況，選擇合適的切削刀具和加工材料，優化加工流程，規范加工手段、技術和方法，綜合考慮多方面因素的影響，提高機械設計加工的性能和質量。

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