李國棟

[摘 要]機(jī)械加工和機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到最后的產(chǎn)品成形，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的性能產(chǎn)生一定的影響。因此必須對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工的每一道工序都嚴(yán)格掌控，穩(wěn)健提升加工和設(shè)計(jì)的能力與水品，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在此背景下，文章首先介紹了機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中常見問題，進(jìn)而根據(jù)問題提出了改善措施。對(duì)今后更好的解決機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工中遇見的問題，提高設(shè)計(jì)和加工的水平有著積極的意義。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械加工；常見問題；改善問題

對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工產(chǎn)生影響的因素種類和涉及方面較多，這些因素或直接或間接的都對(duì)最后產(chǎn)品的質(zhì)量有著影響。文章圍繞機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中常見問題及改善措施為中心，展開了細(xì)致的分析探討，以下是具體內(nèi)容。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中常見問題

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)材料與結(jié)構(gòu)問題

機(jī)械的材料和結(jié)構(gòu)是機(jī)械加工常見的問題。材料方面，每一種機(jī)器或者機(jī)器的部分可供選擇的材料通常不止一種，而是有很多種，每種材料的切削加工性能又各不相同，因此設(shè)計(jì)者在材料設(shè)計(jì)時(shí)出了要考慮材料的性能之外，還要綜合考慮材料的切削性能；結(jié)構(gòu)方面，相同效用的結(jié)構(gòu)，其加工的難度會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)思路的不同而存在差異，加工精度也會(huì)受到一定的影響，因此設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)還需要充分的考慮到相應(yīng)的加工難度和加工精度。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化問題

在零件尺寸、加工工藝、材料性能和檢驗(yàn)要求的眾多方面制造行業(yè)都有一個(gè)共同遵循的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)也必須按照這標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。要求采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的零部件和結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的零件和材料性能指標(biāo)。

（三）機(jī)械加工精度問題

在加工行業(yè)存在最普遍的問題即是機(jī)械加工精度不高的問題，在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械加工之間總是會(huì)有一定的誤差存在，影響加工的精度。目前機(jī)械加工精度的影響因素主要包括機(jī)械加工系統(tǒng)的工件裝夾誤差和幾何誤差，以及機(jī)械加工系統(tǒng)受熱、受力變形而引起的誤差等。工件裝夾誤差主要是加工過程中定位不準(zhǔn)確引起的；幾何誤差是指機(jī)床、刀具和夾具的制造誤差以及安裝誤差和使用過程作用的磨損誤差；加工系統(tǒng)在運(yùn)作過程中會(huì)受到切削熱量和切削力的影響而發(fā)生變形，致使刀具和工件之間的相對(duì)位置發(fā)生些許的變化，進(jìn)而影響加工精度。

（四）零件表面質(zhì)量問題

零件的表面質(zhì)量會(huì)影響表面物理力學(xué)性能和表面微觀幾何形狀，零件表面的質(zhì)量越差，其表面越粗糙，耐磨耐腐蝕性能越差，會(huì)嚴(yán)重的影響零件的使用壽命?，F(xiàn)階段影響零件表面質(zhì)量主要有工件材料和刀具材料匹配問題、工件材料和切削用量的選用問題等因素。

（五）產(chǎn)品性價(jià)比問題

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)同等的重要。在保證產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)的前提下，盡量降低產(chǎn)品價(jià)格，是最有效提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的方式。目前對(duì)產(chǎn)品性價(jià)產(chǎn)生影響的主要包括三個(gè)方面的因素，一是由于加工的精度或者加工自動(dòng)化程度過低導(dǎo)致的零件生產(chǎn)質(zhì)量不一，合格率不高；二是由于操作人員水品過低或者加工設(shè)備落后致使零件的生產(chǎn)加工周期過長(zhǎng)，效率低，致使生產(chǎn)成本升高；三是機(jī)械零部件的質(zhì)量不過關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，致使需要花很多的資源在后期維修和更換上。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中常見問題的改善措施

（一）科學(xué)合理選擇材料

機(jī)械加工的材料包括刀具材料和零部件材料兩種，其中零部件材料的選擇會(huì)直接影響加工產(chǎn)品的性能，必須科學(xué)、合理的選用。首先必須依據(jù)零部件的使用需要性能選擇一系列的材料，然后再根據(jù)其美觀性、經(jīng)濟(jì)型來最終確定材料的選擇。

（二）科學(xué)合理加工工藝

科學(xué)合理的選擇加工工藝路線，一方面可以保障零部件的質(zhì)量過關(guān)，另一方面還可以有效的提高零部件的性價(jià)比。在選擇制作工藝時(shí)，首先要盡可能的減少人工操作的步驟，最大限度的提高自動(dòng)化水平，避免人為因素的影響，其次，要盡可能的減少零部件的加工步驟，盡可能的一次性成型，減少誤差出現(xiàn)的幾率，提高零部件的精度和加工效率，最后要根據(jù)零部件的具體使用所需性能，確定最后一道加工工藝，盡可能改變工件表面殘余應(yīng)力的性質(zhì)。

（三）切削用量設(shè)計(jì)合理

對(duì)各道程序切削量的確定是機(jī)械設(shè)計(jì)和加工過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)首當(dāng)其沖完成的工作。對(duì)于每道程序的切削用量的確定也需要對(duì)各種影響因素綜合的進(jìn)行考慮，科學(xué)合理的確定切削量。正常而言，對(duì)切削用量有影響的因素包括：工具、機(jī)床和工件的剛性和切削深度、切削速度、切削進(jìn)給度；工件表面粗糙度和精度，以及最大生產(chǎn)率和刀具預(yù)期壽命，冷卻方式；切削液種類，工件材料熱處理情況和硬度；機(jī)床壽命和工件數(shù)量等。在進(jìn)行切削用量設(shè)計(jì)時(shí)必須充分的考慮到以上的每一個(gè)因素，合理的設(shè)置，才能夠保證每個(gè)環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行，提高加工效率。

（四）科學(xué)合理選擇潤(rùn)滑劑

潤(rùn)滑劑在整個(gè)加工過程中主要其潤(rùn)滑和冷卻的作用，例如在切削加工過程中，切削液就很好的起到了潤(rùn)滑和冷卻的作用，科學(xué)合理的選擇潤(rùn)滑劑可以有效的提升加工效益，然而潤(rùn)滑劑的使用量或者選擇錯(cuò)誤，會(huì)給整個(gè)加工過程帶來極大的負(fù)面影響。一般而言，在切削、沖壓、研磨和拉拔過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量對(duì)刀具的精度控制和使用壽命都有不利的影響，需據(jù)加工效率和加工質(zhì)量，科學(xué)合理的選擇潤(rùn)滑劑可有效的減少工件表層的熱變形，進(jìn)而提高加工精度和效率。

三、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中存在著機(jī)械設(shè)計(jì)材料與結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械加工精度、零件表面質(zhì)量和產(chǎn)品性價(jià)比等方面的問題，這些問題的存在嚴(yán)重的影響著機(jī)械設(shè)計(jì)與加工的質(zhì)量和效率，亟需解決。從科學(xué)合理的選擇材料、科學(xué)合理加工工藝、合理設(shè)計(jì)切削用量以及科學(xué)合理選擇潤(rùn)滑劑等方面入手可以有效的改善目前機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工中存在的種種問題，提升機(jī)械設(shè)計(jì)和加工的效率，以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春明.相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2014，21（z1）：277-278.

[2]杜育兵.機(jī)械設(shè)計(jì)加工中注意事項(xiàng)探究[J].商品與質(zhì)量，2015，21（36）：213-213.

[3]孫勇.淺析機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工的誤差[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，11（6）：85-85.

[4]趙泓荀，趙多興.機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工中常見問題及改善措施研究[J].科技與企業(yè)，2016，12（2）：229-229，231.