機械制造工藝中的合理化機械設計分析

諶小婷

摘要： 現如今，我國的機械制造業步入了快速發展期，尤其在制造工藝方面朝著更加優質高效、科學合理的方向發展，極大地提高了產品質量和生產效益。為了進一步推動我國機械制造業的健康發展，本文首先闡述了機械制造工藝，之后探討了機械制造設計的重要性及其設計流程，最后針對機械制造工藝中的合理化機械設計進行了相關探究，希望所提出的想法與建議能夠為機械制造業的整體發展做出積極貢獻。

Abstract： Nowadays， China's machinery manufacturing industry has entered a period of rapid development， especially in terms of manufacturing technology， which is developing in a more high-quality， efficient， scientific and reasonable direction， which greatly improves product quality and production efficiency. In order to further promote the healthy development of China′s machinery manufacturing industry， this article first explains the machinery manufacturing process， then discusses the importance of machinery manufacturing design and its design process， and finally conducts related investigations on the rationalized mechanical design in the machinery manufacturing process. The ideas and suggestions put forward can make a positive contribution to the overall development of the machinery manufacturing industry.

關鍵詞： 機械制造工藝;合理化;機械設計

Key words： mechanical manufacturing process;rationalization;mechanical design

中圖分類號：TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）18-0196-02

0? 引言

近幾年來，我國的機械制造業受到經濟發展與科技進步的雙向促動，在機械制造工藝方面呈現出日新月異的變化，機械制造工藝設計也得到了極大的優化與改進，從根本上促進機械制造水平和企業產能的全面提升。在今后的發展中，有必要針對合理化機械設計進行持續不斷的探索與分析，確保每一道生產工藝都能夠得到科學合理把控，更快、更好的推動我國機械制造業的健康發展。

1? 機械制造工藝概述

1.1 概念? 機械制造工藝是指在生產加工機械零部件時，所運用的各種方法和技術手段，一套機械制造工藝由多道工序所組織。以切削加工工藝為例，主要包括去皮加工、后續加工、制定各道工序加工余量、各道工序裝夾及定位、選定各道工序所需設備或工具、確定切削液種類及用量等眾多環節。

1.2 特點? 在機械加工制造的過程中，機械制造工藝呈現出以下特點：第一，重要性。在機械制造之前，需要結合實際制造需求和機械設備的生產性能設計出一套科學合理的制造工藝，為后續制造過程提供全程指導，確保生產人員明確本工位的操作要領、質量標準、所需時長以及相關注意事項，從而優質高效的完成機械制造工作。由于看來，機械制造工藝對于機械制造水平具有至關重要的影響[1];第二，關聯性。可以說機械制造工藝越合理，機械制造水平越高，人力成本、管理成本和生產成本越容易得到有效控制，而且機械加工產品的質量越高。所以說，機械制造工藝與企業核心產能、經濟效益和綜合實力之間均存在較強的關聯性，值得機械制造企業給予高度關注。

2? 機械制造工藝設計

基于機械制造工藝的重要性，在進行機械制造工藝設計時，要秉持較高的全局意識、質量意識和成本意識對工藝設計方案進行綜合考慮。在確保每一道工序精準度的基礎上，提高工藝設計的科學合理性與高效性，為產品加工質量和企業生產效益提供保障，推動機械制造企業穩定的可持續發展。以下是機械制造工藝設計的主要環節及相關要求：

2.1 程序設計? 在程序設計環節，設計人員要全面了解和掌握生產設備加工性能、運行參數、產品質量要求、原材料性質等重要信息。在此基礎上，明確機械制造過程中的全部流程與工序，并且針對各項程序的內容及要求做出明確規定，確保生產人員按照程序要求在生產線上將原材料成功轉化成產品。在實際設計的過程中，需要設計人員站在全局的高度上，做好統籌規劃工作，確保程序設計的完整性、實用性與可操作性。另外，在程序設計的過程中，設計人員還要結合產品類型、質量要求等參數信息，對產品制造工藝進行優化，確保機械制造工藝的科學合理性。

2.2 零件裝夾? 零件裝夾是串聯各道工序的關鍵環節。因此，設計人員在機械制造工藝設計中，需要明確零件在機床上的準確位置，以便于固定毛坯材料。因此，零件裝夾設計在很大程度上決定著機床制造加工流程的流暢性與連貫性。當毛坯夾緊固定之后，還可以通過工藝設計向毛坯施加一些外力，達到進一步提高制造工藝質量的目的，確保產品實際加工質量符合生產要求。

2.3 產品定位? 在機械制造工藝設計中，存在多種產品定位方式。設計人員要結合產品生產要求及其性質，在多種產品定位方式當中進行合理選擇，為機械產品的整體質量提供必要保障。另外，工藝設計人員還需要根據定位標準及相關理論知識，確定最為科學合理的產品定位，確保產品定位符合相關標準及技術要求，賦予產品定位較強的精準性[2]。

2.4 加工精度? 在機械制造工藝設計中，加工精度不僅直接關系到產品質量性能與使用效果，還與產品合格率、生產加工成本、原料損耗等方面密切相關。因此，在設計機械制造工藝時，設計人員必須針對加工精度進行周全細致的考慮，確保產品的尺寸規格、外觀形狀及切割效果完全符合其加工要求。例如在加工汽車零部件時，必須針對鍛坯溫度進行嚴格控制，將正火溫度控制在合理的范圍之內[3]。只有這樣，才能確保汽車零部件的硬度符合其使用需求。另外，還需要根據該汽車零部件的硬度等級要求，采用適合的切削加工工藝，確保汽車整體性能符合要求。

3? 機械制造工藝中的合理化機械設計思路

3.1 提高產品精確度? 在機械加工制造過程及產品質量同時受到多種因素的影響，導致機械制造過程或者產品精確度存在一定的偏差，由此產生很多不合格產品。因此，為了全面提高機械制造工藝設計的合理性，必須采用有效措施控制偏差，最大限度提高加工精度以及成品的精確度。在實際設計的過程中，技術人員可以使用精密度較高的測繪工具進行精細化測量，或者針對機械生產設備的運行情況、使用性能進行檢測，找到引發偏差的根本原因。在此基礎上，有針對性的提出問題解決方案，力爭將產品偏差值降至最低，使機械產品的加工精確度獲得全面提升[4]。

3.2 重視機械零部件表面加工工藝? 伴隨著機械化產品質量要求的整體提升，在加工機械零部件的過程中，必須針對零部件表面加工工藝給予高度重視。例如采取科學有效的技術手段提高零部件的表面光滑度，提高切割表面的平整度等等。因為機械零部件表面是否光滑、平整，直接關系到機械零部件日后使用過程中的性能質量及使用壽命。因此，在機械制造工藝合理化設計的過程中，設計人員要優先針對零部件表面光滑度的影響因素進行全面分析。在此基礎上，針對各種影響因素的控制措施與防范手機進行探究這，最終制訂出一套科學合理的機制制造工藝，使零部件表面光滑度、平整度獲得全面提高。例如，針對加工過程中所使用的刀具進行合理選擇，比如副偏角較小、切割面鋒利、圓弧半徑較大的刀具，都可以直接降低零部件表面的粗糙程度。另外，還可以根據零部件的實際用途、使用環境選擇修光刃或者精車刀進行生產加工，確保產品表面的平整度符合生產要求。另外，在制造工藝合理化設計中，還需要針對刀具的切削速度、刀面磨損情況和切削用量進行合理控制[5]。只有這樣，才能達到提高零部件表面光滑平整度的目的。在實際設計的過程中，設計人員要參照切削條件制訂科學合理的切削工藝，為機械產品質量提供關鍵性保障。

3.3 提高機械制造工藝設計的合理化? 在機械制造工藝設計環節當中，設計人員提高自身的質量意識與成本意識，本著先進科學的設計理念對機械制造工藝設計內涵更加深刻的認知，最終制訂出一套科學完善的工藝流程提供必要條件。在實際設計的過程中，設計人員首先要全面了解和掌握零部件的規格尺寸、幾何形狀、用途、使用環境等相關重要信息。之后，依據實際生產需求對機械制造工藝流程進行的優化設計，保證設計方案的科學合理性與實用價值。當設計方案初步形成后，質量管理、生產等相關部門負責人要針對方案進行多方會審，找到其中的不合理之處，或者可以進一步優化的環節，使設計方案達到盡善盡美的效果。通過合理化設計，不僅可以為機械產品加工質量和生產過程提供前期保障，還可以大幅減少不合格產品的數量，提高機械制造設備的運行效率和生產能力，從而使生產成本得到有效控制，促進企業經濟效益的提升。另外，在開展機械制造工藝合理化設計時，除了確保機械零部件規格尺寸、精確度符合設計要求以外，還要考慮如何使用最少的原料、利用最短的加工時長完成零部件生產，從而實現資源的高效合理利用，進一步降低生產成本[6]。一旦合理化設計方案最終定稿之后，在機械機制加工的過程中，不論是設計人員還是生產人員，均不得私自對其進行改動。管理人員必須嚴格按照設計標準及相關要求對生產加工過程進行精細化、動態化管理。如果確實有必要更改設計流程，則需要技術人員、生產部門負責人與設計人員一同進行討論，確認更改方案的必要性與可行性，確保更新之后的工藝流程可以更好的服務于產品質量及生產加工需求。

3.4 融入綠色設計理念? 當前社會，綠色環保理念已經滲透到各行各業當中，尤其對于機械制造這一行業而言，在其生產加工各類零部件時，需要應用到大量金屬以及能源。這就決定了在機械制造工藝合理化設計中，更有必要融入綠色設計理念，賦予設計方案和生產加工過程較強的節能環保價值。在推動機械制造行業健康發展的同時，為環保事業做出積極貢獻。對此，設計人員要考慮如何降低生產加工過程對生態環境所造成的污染，在不影響產品質量的基礎上，考慮如何降低原材料使用量，是否能夠使用可再生能源、清潔能源、可降解材料替代原有生產工藝中的不可再生能源，達到節能降耗的目的。還要考慮如何提高機械設備運行效率，降低電能消耗，同時環保事業、經濟效益和機械制造行業發展做出積極貢獻。

4? 把握機械制造業發展趨勢

現如今，我國的社會經濟水平和科學技術水平均步入了快速發展階段，促使機械制造設藝計逐漸掙脫了人工操作的局限與束縛，在機械制造的過程中，注入了越來越高的科技含量。在先進科技的推動之下，同時實現了自動化機械制造工藝設計與生產加工，極大的提高了機械制造加工的整體效率與產能。在機械制造行業的未來發展中，將朝著更加智能化、自動化、可視化、集成化的方向發展。與此同時，通過眾多先進科學技術的有效應用，為機械制造工藝設計人員開展合理化設計提供更多種選擇，以及更大的發揮空間。因此，作為一名當代機械制造工藝設計人員，要充分把握住這一行業的總體發展趨勢，積極主動的學習各種新知識、新工藝與新理念，構思出更加合理化、個性化、科學化的機械制造工藝設計方案。

5? 結語

伴隨著我國機械制造行業的快速發展，不僅凸顯出機械制造工藝的重要價值，更顯現出機械制造工藝合理化設計的必要性與重要性。對此，機械制造企業必然對這項工作給予高度重視，致力于培養出一批高素質、高水平、極具責任意識與優化意識的技術人才，針對企業原有的工藝流程進行持續不斷的優化，最大限制提高生產工藝的科學合理性。全面推動機械制造企業和整個行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]楊艷.節能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透研究[J].內燃機與配件，2021（05）：160-161.

[2]連煜.探索機械制造加工工藝合理化的機械設計制造[J].河北農機，2021（03）：61-62.

[3]劉靜.機械制造工藝中的合理化機械設計分析[J].現代制造技術與裝備，2021，57（02）：164-165.

[4]李磊磊.探究機械制造工藝的合理化機械設計[J].設備管理與維修，2020（22）：105-106.

[5]楊軍.基于機械制造加工工藝合理化的機械設計制造分析[J].內燃機與配件，2020（16）：108-109.

[6]喬蒙.淺談機械制造工藝中的合理化機械設計[J].科技經濟導刊，2020，28（21）：40-41.