機械制造工藝設計合理化探析

肖傳軍，紀春波

（西京學院 機械工程學院，陜西 西安710123）

隨著機械工業的發展，社會對機械制造工藝和機械設計的要求逐漸提升，為滿足社會的需求，機械制造工藝和機械設計工藝需要得到合理的創新，從而提升機械制造的水平。在具體的設計工作中，設計師首先需要考慮工業發展的需求，其次需要重視科學技術的運用，執行嚴苛的生產標準和制作流程，采取創新性的措施優化工藝流程，總體提高機械制造工藝的水平，提高機械制造產品的質量。滿足我國工業化發展的需求，推動機械生產企業的可持續發展。

1 機械制造工藝的概念

1.1 機械制造工藝的內涵

機械制造工藝是指按照一定的設計要求和工藝施工標準，開展機械設計和產品加工，通過相應的技術措施完成加工制造。機械設計是機械制造和機械加工的前提條件，結合現代社會對機械的具體要求（使用要求和加工需求），有效分析機械結構和機械性能，合理地組合和安排零部件。無論是機械制造工藝還是機械設計，都是機械工業發展的必備條件。目前，我國工業化水平持續提升，工業的發展對機械的要求越來越高，現代機械需要簡化操作流程，提高操作效率，融入綠色環保理念。因此，面對多元化的工業需求，需要從多角度合理優化機械設計的方法[1]。

1.2 機械設計的特征

機械設計是機械工業生產的重要手段，其設計和加工制造過程都有自身顯著的特點。首先，機械設計離不開先進科技手段的運用，現代人工智能和高科技技術的發展使機械設計擁有全新的理念。設計人員可以在先進技術和先進設計理念的指導下，提高機械設計的水平，保證整個機械產品的質量。其次，機械設計與機械的制造生產工藝相輔相成，機械設計是輔助制造工藝發展的關鍵，同時制造工業的發展也會驗證機械設計的合理性。為滿足機械產品生產加工的需求，就需要專注于機械設計，通過合理化的設計手法促進機械設備的質量，更好地滿足現代工業和社會的需求。

1.3 機械制造工藝的主要程序

機械制造是指將原材料通過加工的方式制作成某類合格的機械產品，一般機械制造工藝主要分為四個步驟：第一個步驟是制作程序和技術程序；第二個步驟是定位程序；第三個步驟是零件裝夾；第四個步驟是加工的精度控制。分別來說，制作程序和技術程序是機械制造工藝的起始階段，是機械制作過程中兩個最基本的步驟。制作程序主要是指由原材料加工成半成品的過程，而技術程序則是指在半成品的基礎上進行進一步的加工制作。零件的定位對機械產品的質量有著非常重要的意義，在生產過程中，由于機械種類的不同、實際生產環境的不同、社會需求的不同，機械的零件定位標準也不一樣。但無論如何，定位需要結合具體的要求進行施工。零件裝夾是指在零件生產之前按照規定的標準將零件固定在具體的位置上，保證零件的精準程度。一般來說，零件裝夾主要有三種形式，分別為夾具裝夾、直接找正和劃線找正。加工的精度是確保機械制造質量的關鍵環節，其對機械制造工藝的影響非常大，加工精度控制可以保證整個機械制造工藝的精準度。其需要對零部件的形狀、大小、位置以及材質進行適當的控制，結合具體的標準和具體的加工形式，保證整個機械制造工藝的質量。

2 機械設計過程中的注意事項

2.1 保證與機械制造工藝的貼合

在機械設計的過程中，其設計質量的好壞取決于制造工藝的質量，因此相關零件的設計必須按照規定的生產工藝標準進行，不能有任何的變動。如果確實需要進行變動，則需要與機械制造工藝人員進行密切的溝通，通過多次的溝通和嘗試，完善整個機械設計圖紙。也就是說，機械設計圖紙需要具有可操作性、合理性的特點，設計人員需要貼合機械制造工藝，根據實際的機械制造工藝設置相對合理的構造，避免設計圖紙過難，工藝水平達不到設計要求；也要避免設計圖紙過于簡單，不符合實際生產需要。設計人員也要與機械制造人員保持密切的溝通，有效率地對整個設計圖紙進行調整和改造[2]。

2.2 方案的設計與規劃

在整個方案的設計過程中，機械設計人員必須對機械設計的具體要求展開全面了解，根據機械生產廠商、機械使用人員等各方面的要求對設計圖紙進行改進和完善，有效規劃具體的設計方案。在整個機械制造工藝過程中監督每一個環節，使每一個程序細致化、規范化，保證理論和實踐的統一。通過良好的規劃，提高整個設計方案的科學性和合理性。在機械設計的過程中，需要重視具體的施工步驟，根據設計圖紙做好全面的規劃，提高加工的精度和準度。設計人員在進行設計工作之前需要做好相關準備工作，依據方案的設計和方案的規劃明確零部件的尺寸和規格等，嚴格制定相關的制造和生產流程，對各類產品進行積極地預測和調試，保證產品的生產質量可以達到相關要求，實現方案設計和規劃的最終目的。

2.3 安裝調試工作的合理性

安裝調試工作是整個機械制造工藝的最后一個環節，也是保證整個機械產品質量的最終關卡。因此，需要對加工調試工作予以足夠的重視，安裝調試工作的科學性會對機械制造工藝產生重要的影響，因此在整個安裝調試的過程中，要嚴格遵循技術要求和規范，檢查產品的質量，檢查產品零部件是否符合技術要求。如若中間某一技術出現問題，必須嚴格按照相關的技術規范進行處理，認真觀察設備在安裝和調試過程中出現的問題，按照實際的生產情況和使用環境對機械產品進行檢測，查看其質量是否滿足現實的生產需求[3]。

3 機械制造工藝合理化設計的重要性

隨著我國經濟和社會的發展，在城市化建設中會頻繁地使用各種機械設備，機械制造工程已經成為我國城市化發展的支柱。現有的機械工程行業依賴于機械設備的制造，機械制造工藝是保證機械制造行業飛速發展的關鍵，是維護機械制造行業經濟效益的關鍵因素。制造行業作為機械工程的重要組成部分，可以極大地推動我國城市化的建設，有效推動人類工程的進步。機械制造工藝的合理化設計可以調動有關機械設備生產制造的資源，通過合理配置和優化資源，優化生產工序和生產進程，結合機械制造的特征，滿足人們對施工發展的需求。在機械制造過程中進行合理化的機械設計，還影響著人們的日常工作學習和生活。因此，機械制造工藝的合理化設計非常重要。在整個機械制造生產期間需要做好管理工作，明確相關工藝技術的要求，制定完善的工藝管理方案和施工管理程序。還可以在設計過程中融入國內外先進的技術，通過借鑒國內外先進的設計方案，總體提升設計的科學性，提高設計工作的成效。遵循相關原則，提升機械設計和制造工藝的質量。設計人員在設計過程中需要重視各方面的要點和難點，發現在機械設計過程中存在的相關問題，并積極采取有效措施進行控制和處理，優化機械的制造和運行體系，使其可以全面應用于機械生產活動之中。機械產品的性能可以促進機械行業的發展，因此相關機械設計方式需要有所創新，設計者應在現有的機械設計和制造基礎上，結合社會新的發展需求和新的發展特征，運用自己的專業知識全面展開設計，總體提升設計圖紙的實用性，增加零部件與產品的銷售價值。將先進的工藝和技術緊密地結合于一體，運用智能化設計技術總體提升產品的設計效能，提高整個設計工作的科學性，既改變傳統設計的方式方法，也能為機械行業的可持續發展提供動能。

4 基于機械制造工藝的合理化設計措施

4.1 有效提高加工精度

機械的設計與最終的機械制造工藝會存在一定差異，為縮小設計與最終制造出的成品之間的差異，需要對技術和加工過程進行具體地分析，結合機械制造工藝的流程規范，增強機械設計的合理性。首先可以提高機械設計的總體水平，不同的機械制造標準各不相同，對加工精度的要求也不同，因此在設計過程中需要切實調整加工的精度，根據具體的加工原則和加工標準調整施工方案中的精度要求，保證整個設計既能符合施工的需求，也能符合機械制造工藝的要求。如果設計和實際生產的標準差異過大，會出現各種各樣的危險因素，引發不同種類的事故。不僅會影響機械制造的進度，還會威脅人身安全。在對產品進行制造和策劃的過程中需要盡量減少誤差，想要使誤差縮到最小，還需要提高加工工藝精度。目前，一些大型的機械設備在加工精度方面存在不足，內部應力和刀具磨損情況嚴重，為有效滿足機械設計的加工精度，設計人員需要對零部件產品進行精度考核，確保零部件達到產品質量的標準，達到客戶對產品的需求。通過提高零部件的精度，總體提升整個制造工藝的加工精度。設計人員需要對零部件產品的測量工具進行優化，通過優化工具來提高產品的測量精度，完善零部件加工工藝的基礎上提高整個機械產品的精度。選擇合適的測試工具來測試零部件產品，在機械化制作過程中，機械的加工精度會受到多種因素的干擾，例如加工工具的干擾、加工人員工藝的干擾，為保證加工精度，需要對加工工具進行優化更新，同時運用科學合理的措施提高加工人員的工藝水準，完善零部件產品與主體之間的契合度。另外，零部件產品在機械制造過程中容易產生各種各樣的誤差，例如產品的切削環節以及形變方式等都會影響加工精度，可以通過針對性的控制方法進行科學合理的機械設計。

4.2 完善設計方案，保證零件的表面質量

為有效保證零件表面的平滑，提高零部件產品的質量和性能，設計者要不斷完善設計方案，通過對機械設備的使用壽命和安全性進行綜合的考量，總體提高零部件加工的要求，嚴格監督零部件加工的過程。選用恰當的工具，例如偏角較小、刀尖圓弧半徑較大的刀具進行零部件加工，結合具體的產品需求和零件特性有針對性地選擇刀具，合理控制切削速度。根據零部件設計的標準保證表面的質量，還可以使用高效切削液，始終保證零件生產環境的安全性、科學性。機械加工表面與機械的材料、機械的質量有非常大的關系，綜合提高機械設計的合理化，就必須提高產品的表面質量，在制造過程中控制形變因素，減少產品表面存在的質量問題。

4.3 強化綠色制造技術

針對目前國內外機械設計的發展方向，綠色制造技術已經成為機械制造工藝的主要發展方向，因此為有效確保機械制造工藝的合理化，提高機械設計的合理性和科學性，就需要提高機械設計的綠色制造工藝理念，將綠色、環保、低碳的發展理念融入機械制造工藝和機械設計之中，對傳統設計方案進行綜合提升。將綠色環保觀念滲透于機械制造的每一個環節之中，在保證環保的同時提高企業的經濟效益和可持續發展能力，通過綠色環保和經濟效益的有機結合，達到機械設計的合理化、科學化。企業在進行設計的過程中堅持科學發展觀，與綠色環保原則相結合，在產品生產和加工過程中強調綠色設計，優化利用各種機械制造材料，避免原材料的浪費和閑置。同時，提高綠色環保材料的應用范圍，采用可降解材料或者無污染的材料，有效提高產品的環保性能。在運用設計理念進行機械制造的過程中，工藝也需要得到一定的優化和提升，通過在設計工藝中加入一定的綠色設計理念，綜合提高機械加工制造的社會效益，實現對機械制造周邊環境的保護。運用系統化的設計理念，突出機械加工制造的環保性能，促進機械加工制造工藝的發展與進步，總體提高機械設計的成功率。

4.4 增強設計標準化水平

通過增強設計標準化水平，還可以降低機械加工的成本，提高機械加工的經濟效益。設計人員需要重視零件的標準化設計水平，以高標準、嚴要求更好地指導機械加工制造，總體提升機械設計的競爭力。機械加工和制造企業需要對機械模具的記憶性能進行控制，有效完善生產結構與相關的生產內容，通過嚴格的機械制造標準保證其性能滿足相關規定。同時，在機械制造的過程中還需要迎合現代機械的審美理念，保證產品外觀的美觀程度，對各種加工工具進行合理布置，通過控制機械制造模具，在提高加工準確性的基礎上提高外觀的美觀性。

5 結束語

總之，合理化的機械設計不僅可以提升機械產品質量，還可以保證整個機械制造工藝的科學化、高效化，提升機械制造企業的經濟效益。因此，設計人員需要對機械設計進行深入地探索和挖掘，使用綠色設計理念，注重機械加工表面質量，進行方案的設計與規劃，提升機械制造工藝的質量，滿足社會對機械制造的要求，讓機械制造行業朝著合理、科學、可持續發展的方向前進。