李姬國

摘 要：機械制造工藝的出現(xiàn)有效控制了制造成本，同時還促進了生產(chǎn)效率的提升。在這種工藝中，合理化機械設(shè)計是保障產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。為了幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟利潤，需要在遵循各類基本原則的基礎(chǔ)上，利用有針對性的機械設(shè)計措施開展設(shè)計工作。文章從機械制造工藝流程入手，對機械制造工藝中的合理化機械設(shè)計進行分析和研究。

關(guān)鍵詞：機械制造工藝；合理化；機械設(shè)計

前言

隨著企業(yè)數(shù)量的不斷增加，企業(yè)面臨的市場競爭壓力發(fā)生了顯著增加。在這種背景中，企業(yè)需要通過質(zhì)量更加、使用壽命更長的產(chǎn)品吸引更多的客戶，進而占據(jù)一定的市場份額，保障自身的良性發(fā)展。機械制造工藝是企業(yè)實現(xiàn)上述目的的基礎(chǔ)，因此，在機械生產(chǎn)制造過程中，需要加強對合理化機械設(shè)計的重視。

1 機械制造工藝流程

從整體角度來講，機械制造工藝流程中主要包含以下幾個步驟：

1.1 制造程序步驟

制造程序步驟的任務(wù)是將原材料制作成半成品。在該步驟中，重點問題主要包所選原材料質(zhì)量、原材料利用率等。對于企業(yè)而言，為了從競爭性市場中搶占更多的市場份額，需要加強對材料質(zhì)量的重視，同時通過提升原材料利用率的方式，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。

1.2 技術(shù)程序步驟

這個步驟的任務(wù)是將制造程序中獲得的半成品加工成符合客戶需求的成品[1]。相對于技術(shù)程序步驟而言，技術(shù)程序環(huán)節(jié)的加工更加精細(xì)，其對產(chǎn)品精度、表面質(zhì)量等的要求相對較高。

1.3 零件定位步驟

在該步驟中，可用的定位方式種類相對較多，因此，定位方式的選擇將會影響零件的質(zhì)量。為了提高零件質(zhì)量，應(yīng)該加強所選定位方式與零件加工要求的契合度。按照既定的標(biāo)準(zhǔn)開展零部件加工操作，間接增加企業(yè)的產(chǎn)品銷量。

1.4 裝夾步驟

零件裝夾的作用在于：將零件固定在適宜的位置上[2]。在零件裝夾操作中，首先需要保證零件固定位置的精確性，確定位置合理之后，利用相關(guān)設(shè)備開展零件的固定工作。

1.5 加工精度控制步驟

零部件的粗加工過程結(jié)束之后，需要對處于半成品狀態(tài)的零部件進行細(xì)加工。在這個過程中，加工精度的控制重點在于：零部件的形狀、尺寸參數(shù)以及表面質(zhì)量等。為了提升客戶對產(chǎn)品的滿意度，需要利用誤差控制措施、刀具合理選擇措施等，提升產(chǎn)品的精度參數(shù)。

2 機械設(shè)計的基本原則

為了保證設(shè)計質(zhì)量，應(yīng)該遵循以下幾種原則開展機械設(shè)計工作：

2.1 整體性原則

機械設(shè)計方案的制定需要遵循整體性原則。在這個步驟中，應(yīng)該從整體角度入手，在保證各個部件組合合理的基礎(chǔ)上，得出最終的機械設(shè)計方案。

2.2 綜合性原則

從本質(zhì)角度來講，合理化機械設(shè)計與機械制造分別屬于理論層面和實踐層面。二者所屬類別的差異為誤差的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)[3]。對此，需要將綜合性原則作為基本原則，在總結(jié)以往機械設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，將理論設(shè)計與實踐制造充分融合在一起，不斷提高機械設(shè)計質(zhì)量，使其為機械制造企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟利潤。

3 機械制造工藝中的合理化機械設(shè)計

這里主要從以下幾方面入手，對機械制造工藝中的合理化機械設(shè)計進行分析：

3.1 綠色設(shè)計方面

隨著環(huán)保理念的不斷深入，人們對產(chǎn)品環(huán)保性能的要求變得越來越高。為了提升客戶對產(chǎn)品的滿意度，企業(yè)需要加強產(chǎn)品的綠色設(shè)計。在機械制造工藝中，可行的綠色設(shè)計方式主要包含以下幾種：第一，材料利用率優(yōu)化方式。原材料是企業(yè)機械制造過程的重要成本之一。在合理化機械設(shè)計過程中，可以根據(jù)產(chǎn)品的特征和使用要求，逐步完成原材料的利用設(shè)計，在避免材料浪費現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，將機械制造過程產(chǎn)生的污染物數(shù)量控制在最低水平[4]。第二，綠色材料應(yīng)用方式。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多具有環(huán)保性能的新型材料被開發(fā)出來，如可降解材料、無污染材料等。將這類材料應(yīng)用在機械設(shè)計中，可以顯著改善產(chǎn)品的環(huán)保性能，間接促進企業(yè)市場競爭優(yōu)勢的發(fā)展。

3.2 產(chǎn)品表面質(zhì)量方面

在機械生產(chǎn)制造過程中，表面劃痕等質(zhì)量問題的出現(xiàn)會對合格產(chǎn)品率參數(shù)產(chǎn)生影響[5]。因此，在合理化機械設(shè)計中，需要利用以下幾種方式改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量：第一，切削操作適宜選擇策略。通過對機械制造工藝流程的分析可知，切削環(huán)節(jié)是引發(fā)產(chǎn)品表面質(zhì)量的主要因素。因此，在合理化機械設(shè)計過程中，應(yīng)該選用高效的切削液、均勻的切削速度作為機械設(shè)計的基本切削條件。在這種切削設(shè)計條件下，機械零部件產(chǎn)品出現(xiàn)表面積屑瘤問題的概率相對較小。第二，刀具選用策略。可被應(yīng)用在機械制造過程中的刀具主要包含精車刀、修光刃等多種。這些刀具在副偏角、頂端圓弧半徑等方面存在一定的差異。對此，在合理化機械設(shè)計過程中，需要結(jié)合具體的機械零部件產(chǎn)品設(shè)計要求，選用參數(shù)契合各項設(shè)計要求的刀具。第三，形變控制方式。在零部件機械加工過程中，形變的產(chǎn)生也會從一定程度上影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。對此，需要加強對機械設(shè)計各個環(huán)節(jié)中形變問題的控制。以刀具加工環(huán)節(jié)為例，可以通過合理設(shè)計刀具切削用量的方式，減少切削引發(fā)的磨損形變。

3.3 加工精度方面

精度是零部件產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要判定指標(biāo)。為了保證零部件產(chǎn)品的精度符合客戶的實際需求，在合理化機械設(shè)計過程中，需要加強對以下幾種設(shè)計方法的重視和應(yīng)用：第一，測量工具優(yōu)化方式。在機械制造工藝生產(chǎn)活動中，零部件產(chǎn)品的精度主要是通過相應(yīng)測量工具獲得的。如果企業(yè)使用的測量工具精度較低，則所獲零部件產(chǎn)品的精度參數(shù)也比較低。對此，應(yīng)該結(jié)合企業(yè)以往的零部件產(chǎn)品測量經(jīng)驗，對照客戶的實際精度需求，開展測量工具的改進調(diào)整工作。將調(diào)整后的測量工具應(yīng)用在精度測量工作中，可以提升客戶對零部件產(chǎn)品精度的滿意程度。第二，加工工具改善方式。在機械制造中，夾具等加工工具的應(yīng)用會從一定程度上影響零部件產(chǎn)品的精度參數(shù)。對此，企業(yè)應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的統(tǒng)一加工工具生產(chǎn)模式[6]，而是針對不同的零部件產(chǎn)品，通過改善夾具等加工工具的方式，提升工具與產(chǎn)品之間的契合性。第三，誤差因素控制方式。應(yīng)力、切削磨損、變形等誤差參數(shù)都可能會引發(fā)產(chǎn)品精度不佳問題。在合理化機械設(shè)計過程中，應(yīng)該分別針對上述因素應(yīng)用不同的控制方式，使得精度誤差被控制在最小范圍中。

4 結(jié)束語

機械制造工藝中主要包含制造程序、技術(shù)程序、零件定位、裝夾等多個步驟。結(jié)合以往的制造經(jīng)驗可知，機械設(shè)計是影響機械制造過程所得產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。因此，在合理化機械設(shè)計過程中，需要通過加工精度控制措施、表面質(zhì)量控制措施、綠色設(shè)計措施等的應(yīng)用，提升零部件產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命，使得企業(yè)從產(chǎn)品生產(chǎn)加工、銷售流程中獲得更多的經(jīng)濟利潤。

參考文獻

[1]李斌.基于機械制造工藝的合理化機械設(shè)計策略研究[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2016，03：185-186.

[2]范偉強.基于機械制造加工工藝合理化的機械設(shè)計制造探討[J].科技展望，2016，22：65.

[3]嚴(yán)冬青.機械制造工藝中的合理化機械設(shè)計探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，30：10-11.

[4]張煒，馬永青，陳紹志.基于機械制造工藝的合理化機械設(shè)計[J].時代農(nóng)機，2015，05：22-23.

[5]梁碩，柴龍.關(guān)于機械制造工藝中合理化機械設(shè)計的研究[J].科學(xué)中國人，2016，21：27.

[6]呂亞強，劉亞楠.機械制造工藝中的合理化機械設(shè)計分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，21：108.