淺談機械設計加工中應注意的問題

韓洪元

（新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453006）

毋庸置疑，隨著機械加工企業的迅速發展，機械生產加工的質量越來越重要。 不斷降低機械加工的生產成本，減小不必要的支出，優化機械設計加工的過程，采取積極有效方法，不斷提高機械設計加工的速度和質量。基于此，本文圍繞著機械設計加工中應注意的問題展開論述，希望能為機械設計加工的質量提升提供一些參考和建議。

1 機械設計加工概述

機械設計加工分為設計和加工兩個環節。 所謂機械設計主要是指根據機械運作的基本原理， 對機械各個零部件之間的能量傳遞形式、尺寸、結構等多個方面進行構思和設計，對有關數據進行分析，將計算過程轉化為機械設計的語言描述，作為機械設計的參數和依據[1]。 而機械加工主要指的是將機械零部件的諸多性能按照一定的標準進行劃歸和執行， 利用專業的生產制造技術使得加工原材料從毛坯的狀態變為具有實用價值的、 精度較高的器械。 在機械制造過程中，零件是機械的基本構成單位，應當特別重視對機械零件的規范化處理。 在這一系列的操作過程當中， 工作人員應當結合當前生產需要對機械各個方面的要求， 對各種毛坯類型的機械零件進行深度打磨和改造， 使機械各個零部件更加精細， 提高使用價值， 在先前的粗加工技術之上進行更深一步的機械精加工， 使得最終制造出來的機器具有更高的精度和使用性能，符合現代機械制造行業對機械各個參數的要求。 在機械整體的設計加工制造過程當中， 應當特別注意貫徹機械設計的標準化原理，降低機械加工的生產成本，提高機械加工產品的質量。 機械加工設計的標準化一方面有諸多益處， 另外一方面卻也給設計加工的工作人員提出了更高要求。 工作人員在機械設計加工的過程當中，應當按照現代機械加工的要求，不斷提高產品的質量，做到精益求精。

2 機械設計加工中應注意的問題

2.1 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[2]。 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。

2.2 機械設計加工中無法保證零件精度

隨著我國制造業的不斷發展，機械加工領域對機械生產的精度要求更高，也就是說機械加工應當保證機械零件精度， 零件本身的精度對機械加工的質量有著較大影響。因此，必須深入分析機械加工的零件精度，降低機械加工的次品率，提高機械設計加工的質量。 首先，影響機械設計零件加工質量的因素主要集中在切削參數和零件材料兩個方面[2]。 通常來說，零件的切削用量、零件材料塑性變形、 韌性三個參數和機械設計加工的零件表面質量成反比。例如，本次加工的零件材質為塑料或者硅膠，那么在加工的過程當中，由于刀具切削的作用力，往往會導致機械加工的零件產生塑性變形現象，甚至由于零件材料的脆弱易變形，在加工的過程當中還有可能直接導致零件發生脆裂，極大影響了機械零件加工的質量，即使沒有發生徹底的損毀也有可能會造成零件的表面和邊緣光滑度下降。其次，熱變形效應也會對機械零件質量產生負面影響。 在機械生產當中，由于機床等機器在運作過程中會產生大量的熱，因此，過高的溫度會使機械零件產生變形，甚至造成金屬零件部分熔化，嚴重影響機械零件的使用和精度。 因此，在機械設計加工的過程當中，由于機械本身的物理性能，可能會對零件造成多種因素的干擾和影響，最終影響到機械加工的整體質量。

2.3 機械設計加工產品缺乏性價比

機械設計加工需要專業技術和知識，是一項系統性和綜合性較強的工作。 因此，在加工過程當中，工作人員必須要耐心細致，具備強烈的責任心，要在開始工作之前把可能遇到的情況納入到考慮范圍之內， 對機械設計加工的各項技術進行加工和改進， 不斷提高機械設計加工的質量[3]。 但是在當前的機械生產當中，很多企業并沒有做到這一點，在加工的技術和設備上較為落后，導致機械生產的產品最終性價比較低， 沒有合理的做出步驟和材料的精簡，導致人力資源和加工的成本較大。 在當前的機械設計加工市場當中，競爭本就激烈，如果不加改進，將會降低機械加工企業的市場競爭力， 同時也會導致機械加工產品的使用性能偏低。

3 解決措施

3.1 選擇合適的機械加工材料

在機械設計加工過程中要重視對機械加工材料的選擇。 合理的加工材料有助于機械加工質量的提升，也能夠幫助機械生產企業有效控制生產和加工的成本， 提高機械設計加工的工藝性能和使用性能[4]。 具體而言，在選擇機械設計加工材料的過程當中， 必須要充分考慮到機械使用材料的材質屬性、價格、工藝性能等多方面的因素，根據本次機械設計加工的具體要求， 充分考慮到機械零件表面的物理性能，選擇性價比較高的機械零件材質，這樣才能充分提高機械加工的效率， 減少誤差存在的可能性，避免不必要的支出和浪費，降低設計成本，通過提高產品質量提高生產企業的核心競爭力。 特別是在大規模的機械生產加工過程當中， 必須要不斷對加工材料的屬性進行優化，對于加工材料的性能指標、結構尺寸等諸多參數進行考量，對機械設計加工的具體程序進行簡化，不斷提高生產加工的效率。

3.2 保障加工流程的合理性

制定科學、 合理的機械制造工藝流程是提高機械設計加工效率的重要保障， 也能夠有效控制機械設計加工全過程的成本投入，提高產品質量，對產品的最終產出性能進行優化，減少時間浪費，縮短工業加工周期，對生產的過程進行監控和優化， 也能夠幫助機械設計加工過程當中減小對機械加工零件的損害。 此外，在某些對生產周期有要求的機械加工制造過程當中， 應當盡可能一次性完成機械設計的相關加工操作， 這是因為在機械加工制造的過程當中， 由于生產設備在加工過程當中可能會產生一定的殘余應力， 這種作用力對于機械零件加工質量會有一定的損害， 因此在加工過程中應當選取合適的方法，減小物理作用力對于機械加工的損害，按照機械設計加工的實際要求， 對生產和加工流程進行一定的優化和設計，保證機械設計加工工序的合理性。

3.3 提高機械零件加工的精細化程度

針對上文所述的機械加工過程當中由于外界物理因素的影響可能會給機械加工零件造成變形或損害， 在當前現有的技術條件下，工作人員應當對機械零件進行精加工，以保證機械加工零件精度達到預期的要求，提高精度最常見的操作方式就是增加零件的打磨光滑度和切割平整度[5]。 針對人力手工切割過程中容易造成的切割不均、大小不一或者切面不平整等問題，工作人員必須要在現代機械加工當中不斷提高切削刀具的使用性能，提高切削的精密程度。 還需要不斷改進機床等設備，加強生產加工器械各方面的性能創新，提高機床的抗震性能，關注在加工過程中機床主軸的運轉速度，積極進行零件加工的誤差分析，及時對操作誤差進行發掘和研究，特別是對于生產工具、機床和工業零件方面的誤差，應當進行全方位的分析，找出問題根源，盡可能縮小誤差值，防患于未然。 此外，還應當積極引進計算機信息技術等先進的生產設備，以便對產生的誤差進行監控和數據分析。 只有盡最大努力把誤差控制在小范圍之內，才不會對機械精度造成大面積的影響，應當積極采取相應措施，實現加工技術補償，比如對于數控機床在運行中產生的誤差，可以對其進行數字化操作并加強日常的維護保養，以矯正磨損，縮小誤差，提高機械零件加工的精細化程度。

3.4 使用工業潤滑劑

工業潤滑劑在機械設計加工的過程當中具有重要作用，必須要根據實際情況，選擇適合使用的工業潤滑劑，結合機械設計的具體性能， 包括對零件精度和材質的要求，在不同的加工生產環節當中，選擇水溶性潤滑劑或者油性潤滑劑[6]。 一般來說，如果切削的刀具為合金材質，或者加工速度較快，那么建議采用水溶性潤滑劑，如果使用木質或者硅膠、塑料等材質的加工零件，可以采用油性潤滑劑進行和操作。 總之，工業潤滑劑的使用必須要結合加工材料的材質和生產速度等多方面的因素進行綜合考量[7]。

4 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。