王震　吳凡　王大號　蘇文婷　任偉倬

[摘? ? 要]機械制造領域一直以來都是推動社會發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，直接影響到機械裝置是否可以發(fā)揮出應有作用。高效的制造技術可以顯著提高生產(chǎn)效率，更好地把控產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化成本投入。縱觀機械制造的各項技術來說，最為關鍵的一點便是如何保證設計方案滿足目標需求。本文針對機械制造的相關技術進行論述，探究機械設計時需要把控的重點環(huán)節(jié)，并給出具體的設計建議，確保設計方案合理可靠，推動機械制造領域快速前行。

[關鍵詞]機械制造工藝;合理化;機械設計

[中圖分類號]TH122 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）06–00–03

Analysis of Rationalized Mechanical Design in Mechanical Manufacturing Process

Wang Zhen， Wu Fan， Wang Da-hao， Su Wen-ting， Ren Wei-zhuo

[Abstract]The field of machinery manufacturing has always been an important link in promoting social development， which directly affects whether mechanical devices can play their due role. Efficient manufacturing technology can significantly improve production efficiency， better control product quality， and optimize cost input. Looking at the various technologies of mechanical manufacturing， the most critical point is how to ensure that the design plan meets the target requirements. This article discusses the related technology of machinery manufacturing， explores the key links that need to be controlled during mechanical design， and gives specific design suggestions to ensure that the design scheme is reasonable and reliable， and promote the rapid advancement of the machinery manufacturing field.

[Keywords]mechanical manufacturing process; rationalization; mechanical design

機械裝置生產(chǎn)過程中最為核心的就是機械制造技術，合理的機械制造方案可以顯著提高生產(chǎn)效率，減輕技術人員的工作壓力，優(yōu)化成本投入。機械制造技術主體采用的是機械生產(chǎn)，可以有效把控產(chǎn)品質(zhì)量，保證企業(yè)獲取到最大化的經(jīng)濟收益。

1 機械制造工藝的流程

機械制造技術指的是利用不同技術把基本材料加工成目標產(chǎn)品的流程。在實際的機械裝置生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，技術選擇是最為核心的，可以顯著優(yōu)化成本投入，提高企業(yè)的經(jīng)濟收益。機械制造的過程可以分為2個方面：制造程序、控制程序。其中制造程序完成的是把基本材料加工成目標產(chǎn)品的過程，而控制程序主要負責的是對半成品的再處理，并實現(xiàn)零件組合，完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。機械制造技術可以將設計方案轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，合理選取制造技術可以優(yōu)化成本投入，確保質(zhì)量符合標準，為企業(yè)謀取最大化的經(jīng)濟收益。

1.1 制作和技術程序

機械制造工藝制作程序相對比較豐富，是將原材料通過機械設備、勞動力生產(chǎn)轉(zhuǎn)換為可以進行銷售的合格產(chǎn)品，包含機械實施準備工作，原材料準備工作，半成品生產(chǎn)制造，實施附加工作，產(chǎn)品的包裝設計等。其中技術程序指在生產(chǎn)過程中通過更改產(chǎn)品樣式、產(chǎn)品大小的方式，進行多方面生產(chǎn)程序的完善。具體來講，是指通過對已經(jīng)加工的半成品進行操作，進一步促進生產(chǎn)環(huán)節(jié)完成。

1.2 零件裝夾

零件裝夾操作是機械生產(chǎn)中不可忽視的一環(huán)。實際加工零件之前，需要控制好夾具位置。為了防止零件加工過程中出現(xiàn)位置偏差，就要保證夾裝牢固。夾裝操作也直接決定著最終的產(chǎn)品質(zhì)量，關系到制造效率和經(jīng)濟收益。

1.3 零件定位

縱觀機械制造的各個環(huán)節(jié)來說，零件的位置確定至關重要。首先來說，需要規(guī)劃好進行加工的零部件，完成順序排列后即可進行組裝。各個零部件是否達到質(zhì)量標準關系到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。加工各個零部件的過程中，應當首先確定零部件的類別和形狀，選取合理的加工方式進行生產(chǎn)，做好定位工作保證零部件質(zhì)量滿足預期要求，不同的零部件在生產(chǎn)中的位置也不盡相同。對于不同零件來說，要選取最為適宜的加工技術，否則難以體現(xiàn)定位作用，產(chǎn)品質(zhì)量也很難控制。

1.4 加工精度的深度控制

制造精度作為機械生產(chǎn)中最關鍵的影響因素，也是保證零件質(zhì)量的關鍵所在。經(jīng)由機械制造過程可以將基礎的零件材料轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤善罚笤賹ζ渚庸ぞ屯瓿闪水a(chǎn)品制造。根據(jù)制造要求嚴格把控加工精度，尤其是零部件的形狀參數(shù)、尺寸要求、位置確定等，保證零件質(zhì)量達到要求。通常在加工過程中，為了保證精度指標，會采用試切、自動加工等方式進行把控，各項技術都有著自身優(yōu)勢，對精度也能很好把控，確保精度指標滿足組裝要求。

2 機械設計基本原則與重要性

2.1 綜合性原則

合理化的機械設計與制造角度主要包括理論層和實踐層2方面，決定了后期制造中誤差產(chǎn)生的大小，因此，綜合性成為機械制造的基本原則，要通過對以往機械設計經(jīng)驗進行總結(jié)，理論設計與實踐工作加以結(jié)合，持續(xù)性提高機械設計水平，保證機械制造企業(yè)的經(jīng)濟利益。

2.2 整體性原則

機械制造設計方案設計要從產(chǎn)品整體角度著手，遵循整體性原則，使各個步驟環(huán)節(jié)得以合理組合，制定出科學化的機械設計方案。

2.3 重要意義

機械設計是在原有的機械制造工藝基礎上，再進一步實現(xiàn)更為合理化的方案設計，要求設計人員全面了解客戶需求，全面掌握各類理論要求，對前期已有方案進行改進，更新設計理念，制定出機械制造的整體規(guī)劃方案，對機械制造環(huán)節(jié)設計方案全面實施非常有利，在保障產(chǎn)品質(zhì)量的同時保證企業(yè)的生產(chǎn)效率。

3 機械設計價值性分析

機械設計需要對機械制造工藝的各個工序進行深入了解，經(jīng)過合理分析，利用科學方法將其工作原理、運動設計等各方面進行總結(jié)。機械設計包含繼承性設計、新型設計和變形設計3方面。對于機械制造企業(yè)來講，提升機械設計是保障質(zhì)量的關鍵步驟，也是提升企業(yè)競爭力的重要環(huán)節(jié)。

3.1 計劃制定階段

機械制造生產(chǎn)之前，進行合理化機械設計至關重要，要求設計人員充分了解相關資料，保證后期機械設計工作可以安全、合理的完成加工。

3.2 方案制定階段

機械設計方案使為了保證機械設計完整性，保障生產(chǎn)產(chǎn)品符合標準要求，這個環(huán)節(jié)的機械設計不是最終設計方案，在下一階段可以對設計方案進行檢查與合理分析，之后最終確定設計方案。

3.3 技術設計階段

技術設計需要結(jié)合總裝設計草圖和技術性文件，融入設計中可以優(yōu)化的部分進行進一步完善，確保設計方案有效性與合理性，決定了最終機械制造加工工藝。

4 機械設計中的注意事項

機械設計也是機械生產(chǎn)過程中不可忽視的一環(huán)，關系到產(chǎn)品制造是否可以順利完成。方案設計時，應當全面考量機械制造技術的各項規(guī)定，把控零件設計的精度標準，為后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)奠定基礎。設計過程中，需要綜合考量問題，尤其是方案分析時，要把控好各項影響因素。

4.1 機械設計要和制造工藝相貼合

機械設計作為生產(chǎn)制造的前提，只有確定好相應的設計方案后，才可以有序開展零件制造。實際設計過程中，必須要結(jié)合具體情況，把控好現(xiàn)有的加工技術來制定方案。設計的零件參數(shù)必須要滿足技術規(guī)定，便于后續(xù)步驟的開展和產(chǎn)品組裝。設計人員不可以在設計過程中憑空捏造數(shù)據(jù)，要落到實處，同制造人員深入交流，把控好生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，充分考量零部件的技術要求。

4.2 安裝調(diào)試

根據(jù)設計方案生產(chǎn)的零部件，不管質(zhì)量是否滿足要求，都需要通過具體的調(diào)試測定才可以判定是否合格。安裝測試也是機械制造的最后一步，更是測定技術質(zhì)量的唯一標準。設計方案能否達到預期目標，要根據(jù)實際的調(diào)試檢驗才可以判定。實際進行調(diào)試檢驗時，要把控好各項技術標準，結(jié)合具體情況對問題予以處理。零部件的安裝需要嚴格遵循方案設計要求，同時也可以驗證方案的合理性。設計人員通過調(diào)試檢驗也可以增強自身的技術水平，進一步提高設計能力。

5 機械合理化設計相關辦法

機械設計作為生產(chǎn)制造的前提，設計過程要從整體進行把控，結(jié)合具體的任務要求和技術標準來完成。設計人員必須要在保證零部件質(zhì)量符合標準的基礎上，對成本進行合理管控。

5.1 更新設計理念

機械制造設計技術不斷發(fā)展，需要持續(xù)性采納新型設計理念，同時，要優(yōu)先選擇可持續(xù)性的新型加工理念，降低生產(chǎn)污染影響，將綠色理念、節(jié)能環(huán)保技術融入設計工作中，摒棄不合理的認知，創(chuàng)新設計思路，積極在設計環(huán)節(jié)中采用最佳環(huán)保型材料，并對報廢機械產(chǎn)品，采取有效措施回收再利用。

5.2 進行標準化設計

在現(xiàn)代化的機械制造工藝中，機械設計需求量、功能需求、種類數(shù)量都在不斷增大，今后機械制造工作效率成為關鍵因素，因此，機械設計推行標準化作業(yè)非常重要。通過對設計工作進行標準化操作，使設計人員可以在統(tǒng)一化的標準情況下，設置出具有統(tǒng)一性的結(jié)構(gòu)、尺寸和規(guī)格的機械零件，保持產(chǎn)品加工制造的一致化。使設計的零件產(chǎn)品更符合質(zhì)量標準，形成規(guī)?；a(chǎn)，提升車間生產(chǎn)效率，降低機械制造工藝的成本支持，進一步提升機械制造企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭力。

5.3 機械設計合理化流程的提升

縱觀機械制造的各個環(huán)節(jié)，規(guī)范化、質(zhì)量化是最為核心的兩個要求，也是機械制造的根本所在。在產(chǎn)品零部件的設計過程中，應當根據(jù)設計要求明確零部件的形狀參數(shù)、尺寸標準和定位信息等，采用標準化的技術手段完成設計。由此便可以更好的把控技術質(zhì)量，確保產(chǎn)品達到預期目標，做好成本管理。從實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)來說，要合理確定零部件的尺寸參數(shù)，不斷優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，推動機械制造領域的穩(wěn)定前行。

5.4 完善機械制造的表面質(zhì)量

機械加工產(chǎn)品表面是否存在粗糙和不平整，對機械產(chǎn)品的總體質(zhì)量具有較大關聯(lián)性，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量決定制造產(chǎn)品的市場銷量、產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。由于產(chǎn)品表面要求較為嚴苛，一旦在測試中出現(xiàn)凹凸不平的問題，就會判定質(zhì)量不達標。同時平整度還直接關系到后續(xù)環(huán)節(jié)是否可以順利完成，同產(chǎn)品質(zhì)量密切相關。由此來說，實際加工時，要盡可能把控好表面質(zhì)量，防止平整度出現(xiàn)問題。選擇最為合適的刀具參數(shù)，或?qū)Ξa(chǎn)品進行精修處理，保證外部質(zhì)量達標。

5.5 提高機械加工的精度

實際的機械加工，常常會存在一些無法優(yōu)化的問題，致使精度指標不滿足方案要求。針對這一問題，要從源頭上進行把控，找出問題的根本原因，通過合理的方式予以處理。具體的工作方式可以采用夾具或改進測量工具等，盡量可能控制誤差。工作人員可以提前檢查工藝系統(tǒng)是否存在受熱變形、受力變形或者磨損等情況，采取相應措施進行整改，具體實施辦法包含誤差轉(zhuǎn)移法、誤差補償法和誤差平均法。只有確保零件加工的精度指標符合方案規(guī)定，才可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量達到標準。一般來說，期望改善誤差，會優(yōu)化夾具和測量設備。

5.6 推行綠色設計

機械制造工藝過程中，會產(chǎn)生較大能源消耗，不可避免產(chǎn)生污染環(huán)境的現(xiàn)象發(fā)生，目前，環(huán)境保護和綠色文明的思想更為深入人心，機械制造行業(yè)如果需要進一步發(fā)展進步，綠色制造理念需要擺放到新的高度，加大環(huán)保材料使用，在源頭上將環(huán)境污染控制在最小范圍中，這樣以來，不但可以滿足社會持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，做到經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護同時開展，促進且經(jīng)濟效益最大化。

6 結(jié)束語

綜上所述，在機械制造過程中，合理化的設計會給整個制造流程提供重要的指導，提升了工作效率，降低了生產(chǎn)成本。機械制造工藝的合理化設計在制造業(yè)中會得到越來越好的發(fā)展，這是一種趨勢。只有不斷提升機械設計的科學合理化，創(chuàng)新機械制造工藝技術，才能讓整個機械制造流程更具競爭力。

參考文獻

[1] 高廣慧，丁洪朋.機械制造工藝中的合理化機械設計分析[J].造紙裝備及材料，2020，49（4）：38-39.

[2] 申永紅.基于機械制造工藝的合理化機械設計分析[J].內(nèi)燃機與配件，2020（15）：125-126.

[3] 喬蒙.淺談機械制造工藝中的合理化機械設計[J].科技經(jīng)濟導刊，2020，28（21）：40-41.

[4] 李賞.機械制造工藝中的合理化機械設計[J].湖北農(nóng)機化，2020（12）：152-153.

[5] 郭靜.基于機械制造工藝中的合理化機械設計系統(tǒng)分析[J].粘接，2020（3）：143-146.

[6] 吳建雄.基于機械制造工藝的合理化機械設計分析[J].農(nóng)業(yè)技術與裝備，2019（3）：54-55.

[7] 紀巖昆.對機械制造工藝的合理化機械設計分析[J].民營科技，2018，219（6）：21.

[8] 姚偉.機械制造工藝中合理化機械設計思路分析[J].建筑工程技術與設計，2018（21）：967.

[9] 周亭.基于機械制造工藝的合理化機械設計分析[J].工程技術（文摘版）：303.

[10] 陸忠芹.關于機械制造工藝的合理化機械設計分析[J].工業(yè)，2005（6）：283.