孫 慧，周麗萍

（湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421002）

探討機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的問(wèn)題

孫 慧，周麗萍

（湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421002）

作為機(jī)械制造的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，機(jī)械設(shè)計(jì)加工的質(zhì)量與機(jī)械產(chǎn)品的精密度及質(zhì)量有著非常緊密的聯(lián)系。為確保制造出的機(jī)械產(chǎn)品與相關(guān)技術(shù)要求相符，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的提升及快速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)加工人員在實(shí)際工作中，就應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的表面質(zhì)量、加工精度不高等問(wèn)題予以充分關(guān)注，并采取相應(yīng)的解決措施。

機(jī)械設(shè)計(jì)加工；問(wèn)題；解決措施

1 機(jī)械設(shè)計(jì)加工中存在的問(wèn)題及其原因

（1）無(wú)法充分確保產(chǎn)品的表面質(zhì)量。機(jī)械產(chǎn)品的使用期限及性能與其表面質(zhì)量有著非常緊密的聯(lián)系。分析當(dāng)前情況可知，制作材料的切削用量及其自身性質(zhì)，為機(jī)械產(chǎn)品表面質(zhì)量主要制約因素。具體分析，機(jī)械零件采用韌性越高的材料，那么金屬材料就會(huì)具備更好的塑性，零件表面也更加粗糙。當(dāng)選用了塑性材料時(shí)，在使用刀具加工過(guò)程中，就不可避免會(huì)出現(xiàn)塑性變形的情況，再加上零件分離以及刀具切削時(shí)，會(huì)形成撕裂的效果，最終導(dǎo)致零件表面越發(fā)粗糙。同理，當(dāng)采用脆性材料來(lái)制造零件時(shí)，在切削材料過(guò)程中，就會(huì)以碎粒狀的形式呈現(xiàn)出來(lái)，同樣也會(huì)加大零件表面的粗糙度?？傮w而言，材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化以及機(jī)械零件表面冷作硬化，為影響機(jī)械零件物理性能的兩大因素。除此之外，在對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)一定的殘余應(yīng)力，同樣會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

（2）不具備高水平的加工精度。通過(guò)深入分析機(jī)械加工的全過(guò)程，發(fā)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品加工精度產(chǎn)生影響的因素通常包括下列幾種：采取的加工運(yùn)動(dòng)相近或采用的刀具近似而導(dǎo)致誤差的發(fā)生；機(jī)床磨損或存在幾何誤差，影響到了機(jī)械產(chǎn)品的加工精度；在制造刀具及夾具時(shí)出現(xiàn)了誤差，或是刀具及夾具存在磨損引起誤差；在溫度過(guò)高的情況下，工藝系統(tǒng)發(fā)生變形從而導(dǎo)致誤差的發(fā)生。需要注意的是，工作人員是無(wú)法消除機(jī)械產(chǎn)品加工過(guò)程中出現(xiàn)的誤差，科學(xué)的做法便是對(duì)誤差出現(xiàn)的原因展開深入探究，并注意避免誤差的再次出現(xiàn)，只有這樣，才能提高產(chǎn)品的加工精度，確保產(chǎn)品具備良好的質(zhì)量。

（3）機(jī)械產(chǎn)品的性價(jià)比較低。在實(shí)際開展機(jī)械設(shè)計(jì)加工時(shí)，由于工作人員沒(méi)有對(duì)其中存在的不利因素展開綜合考慮，使產(chǎn)品的投入成本過(guò)高，而性價(jià)比較低。這樣一來(lái)，就大大降低了機(jī)械產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，導(dǎo)致其無(wú)法在市場(chǎng)中占據(jù)有利地位。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見(jiàn)問(wèn)題的解決措施

（1）對(duì)產(chǎn)品的加工材料進(jìn)行科學(xué)選擇。選擇產(chǎn)品的加工材料為機(jī)械設(shè)計(jì)加工非常重要的一個(gè)步驟。當(dāng)工作人員對(duì)材料進(jìn)行科學(xué)選擇時(shí)，可將機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)成本進(jìn)行有效降低，同時(shí)還能極大程度上促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，使之充分符合材料對(duì)各方面性能的要求。需要注意的是，在選擇加工材料時(shí)，需全面考慮到材料各項(xiàng)性能及工藝，并與生產(chǎn)工藝及加工方式相結(jié)合，仔細(xì)對(duì)比各種材料，并從中選擇出性價(jià)比最高的一種。通過(guò)科學(xué)、合理選擇產(chǎn)品的加工材料，不但滿足機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式的要求，而且大大減少了生產(chǎn)成本的投入，充分促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提高，使其在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中占據(jù)了有利優(yōu)勢(shì)。

（2）確保零件加工工序的科學(xué)化及規(guī)范化。通過(guò)采取科學(xué)、規(guī)范的設(shè)計(jì)及加工工序，不但能夠有效保證零件的表面質(zhì)量，促進(jìn)其各項(xiàng)性能的提升，還能減少零件加工成本的投入。而為達(dá)到這一目的，機(jī)械設(shè)計(jì)加工人員就需要對(duì)加工時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，以免因加工時(shí)長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)而影響到零件的質(zhì)量；與此同時(shí)，還需確保一次性加工成功。此外，由于機(jī)械零件的作用會(huì)受到自身表面殘余應(yīng)力的直接影響，零件表面質(zhì)量受到的影響會(huì)隨著最終加工工序及方法的不同而不同，因此，在設(shè)計(jì)加工時(shí)，工作人員就需要確保零件加工工序的科學(xué)化及規(guī)范

化。

（3）盡可能選用合適的零件切削參數(shù)及刀具。經(jīng)實(shí)踐得知，切削為機(jī)械設(shè)計(jì)加工一系列過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)因素。具體來(lái)說(shuō)，機(jī)械產(chǎn)品的表面質(zhì)量會(huì)受到切削速度以及深度的直接影響，因此，在切削零件時(shí)，加工人員就需要對(duì)材料與機(jī)器的特征進(jìn)行深入分析，并以此為依據(jù)，以合適的速度來(lái)開展切削操作，并注意切削深度的合理性。當(dāng)切削深度合適時(shí)，可將加工時(shí)產(chǎn)生的積屑瘤數(shù)量大大減少，而通過(guò)對(duì)切削液進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，還能將切削的力度及溫度進(jìn)行有效降低。此外，產(chǎn)品的表面質(zhì)量在很大程度上也會(huì)受到使用的刀具的影響?？紤]到隨著材料材質(zhì)的不同，對(duì)產(chǎn)品表面的粗糙度及硬度的要求也會(huì)不同，此時(shí)就需要選用與要求相符的刀具。

（4）對(duì)潤(rùn)滑展開科學(xué)、正確的應(yīng)用。①熟練掌握潤(rùn)滑劑的性能及作用。在將金屬材料設(shè)計(jì)并加工成所需產(chǎn)品時(shí)，需借助潤(rùn)滑劑來(lái)有效冷卻加工零件。其中，潤(rùn)滑劑使用的范圍包括零件的切削、軋制以及沖壓等多個(gè)過(guò)程，這種做法不但能有效促進(jìn)零件表面光潔度以及精密度的提高，將多余的熱量驅(qū)散，將金屬碎屑及時(shí)清除干凈，而且還能極大程度上延長(zhǎng)刀具等設(shè)備的使用年限，在減少機(jī)械產(chǎn)品成本的投入，促進(jìn)其加工及生產(chǎn)效率提高等方面，均發(fā)揮出了舉足輕重的作用。但需注意的是，應(yīng)當(dāng)選用潤(rùn)滑、冷卻、可清洗、防腐蝕及防銹能力強(qiáng)的潤(rùn)滑劑。其中，潤(rùn)滑劑實(shí)現(xiàn)冷卻功能的方式是通過(guò)將刀具與零件之間的摩擦降低，并借助水質(zhì)的切削液來(lái)散發(fā)熱量；同時(shí)，潤(rùn)滑劑的應(yīng)用還可徹底清理加工過(guò)程中的廢棄物，如切屑及金屬粉等，從而確保機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及精度，這對(duì)延長(zhǎng)刀具以及砂輪等設(shè)備的使用壽命是非常有利的。②對(duì)潤(rùn)滑劑展開正確選擇。機(jī)械設(shè)計(jì)加工人員在選擇潤(rùn)滑劑時(shí)，必須對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行認(rèn)真分析，并與零件生產(chǎn)及加工操作、工序相結(jié)合，最終從純油性的潤(rùn)滑劑以及水溶性的潤(rùn)滑劑中選擇更為合適的一種。在選擇潤(rùn)滑劑的過(guò)程中，可以參考機(jī)床制造廠家的建議，也可與自身工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，例如，在采取硬質(zhì)合金刀具，且以較高的速度來(lái)開展切削操作時(shí)，就需選用水溶性的潤(rùn)滑劑；而選用高速鋼刀具以較低的速度來(lái)開展切削操作時(shí)，就需選用純油性潤(rùn)滑劑；當(dāng)切削液無(wú)法有效達(dá)到切削的地方時(shí)，同樣最好采用純油性金屬切削液，其他可視情況采用水溶性潤(rùn)滑劑。當(dāng)潤(rùn)滑劑的類型確定之后，加工人員還需將零件受到精密度的要求及金屬材料的類型等內(nèi)容納入考慮的范疇，并對(duì)潤(rùn)滑劑的品牌進(jìn)行進(jìn)一步選擇。通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑劑進(jìn)行正確選擇，確保其性能與加工零件相匹配，可充分促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品精密度以及刀具、機(jī)床等設(shè)備使用期限的提高，具有非常重要的意義。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，各大企業(yè)紛紛將自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力放在產(chǎn)品的質(zhì)量上。在機(jī)械制造行業(yè)中，產(chǎn)品的質(zhì)量受到機(jī)械設(shè)計(jì)加工過(guò)程中各種問(wèn)題的影響。針對(duì)這一情況，企業(yè)就需要從自身情況出發(fā)，全面、系統(tǒng)地分析加工設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的加工材料進(jìn)行科學(xué)選擇、保證零件加工工序的科學(xué)化、盡可能選用合適的零件切削參數(shù)，以及正確使用潤(rùn)滑劑等，從而有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量及精密度，進(jìn)一步推進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

［1］尋耿.芻議計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.電子世界，2016，（17）.

［2］劉銳.關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇與應(yīng)用分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（4）.

圖4 系統(tǒng)主流程圖

4 結(jié)語(yǔ)

所設(shè)計(jì)的新型智能轎車前風(fēng)窗雨刷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于應(yīng)用，通過(guò)雨水傳感器將紅外光強(qiáng)度的變化經(jīng)由STC90C516RD +單片機(jī)傳到直流電動(dòng)機(jī)，從而帶動(dòng)雨刷進(jìn)行工作，該智能雨刷性價(jià)比較高，可控性能優(yōu)越，簡(jiǎn)單適用，不用駕駛員手動(dòng)控制，提高了雨天行車的安全性能。

參考文獻(xiàn)

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［2］趙巖.汽車智能雨刷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.電子科技，2007，（2）：70-72.

［3］成立存，郭利進(jìn)，呂亞峰.基于LIN總線的汽車雨刮控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］電子科技，2014，27（6）：130-133.

Exp loration of M atters Needing Attention in M echanical Design and Processing

SUN Hui，ZHOU Li-ping
（Hunan Finance Industrial Vocational and Technical College，Hengyang，Hunan 421002，China）

As a key part inmachinerymanufacturing，quality ofmechanical design and processing has a close relationship with the precision and quality ofmechanical products.In order to ensure themechanical products in conformity with the relevant technical requirements，further promotion and rapid development ofmanufacturing industry，mechanical design and processing personnelshould attach great importance to surface quality ofmechanicalproducts andmachining accuracy in the practicalwork and take correspondingmeasures.

mechanicaldesign processing；problem；measures

TH16

A

2095-980X（2016）11-0071-02

2016-10-07

孫慧（1970-），女，湖南益陽(yáng)人，大學(xué)本科，高級(jí)講師，主要研究方向：職業(yè)教育和機(jī)械（數(shù)控技術(shù)）。