付生輝

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造加工工藝 機(jī)械設(shè)計(jì) 合理化

伴隨著當(dāng)代社會(huì)生產(chǎn)力水平持續(xù)不斷提升，機(jī)械工業(yè)化程度也在積極穩(wěn)健地向前發(fā)展。需要使用可便捷操作、高效安全、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的機(jī)械設(shè)備，更需要配合以優(yōu)化的機(jī)械制造加工工藝加上合理的機(jī)械設(shè)計(jì)制造方案，才能滿足機(jī)械工業(yè)化水平積極穩(wěn)步發(fā)展的需求。而合理的機(jī)械制造加工工藝，有利于降低機(jī)械制造的投資成本，更利于保障最終生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，在一定程度上避免了資源的浪費(fèi)，因此需要根據(jù)客戶實(shí)際的要求不斷完善機(jī)械設(shè)計(jì)制造方案。所以，相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員一定要不斷地學(xué)習(xí)不斷地豐富自身的設(shè)計(jì)水平和機(jī)械制造加工工藝知識(shí)，唯有對(duì)于產(chǎn)品進(jìn)行不間斷的開發(fā)和創(chuàng)新，長(zhǎng)久的經(jīng)驗(yàn)積累設(shè)計(jì)出合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造的加工工藝，才能夠使得機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)獲得最大化的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。

1 機(jī)械制造加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)概念

機(jī)械設(shè)計(jì)（machine design），根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程[1]。

1.2 機(jī)械制造加工工藝的概念與特點(diǎn)

1.2.1 概念

機(jī)械制造加工工藝是由加工機(jī)械零件時(shí)所運(yùn)用的各種方法和采取所有技術(shù)手段組成的。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，切削加工工藝就包括了去皮的加工方法、后續(xù)加工工序的安排、每道工序加工余量的確定、每道工序裝夾及定位的方法、每道工序設(shè)備/ 刀具/ 夾具等工藝裝備的選擇以及切削液種類用量等等。

1.2.2 特點(diǎn)

機(jī)械加工制造作為機(jī)械工業(yè)保證生產(chǎn)的非常重要的手段，其具有以下顯著特點(diǎn)。特點(diǎn)一，擁有高水平的設(shè)計(jì)才能運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段去完成機(jī)械加工制造工作。所以為了促進(jìn)設(shè)計(jì)水平的提高，必須以先進(jìn)技術(shù)和完善的設(shè)計(jì)理念作為指導(dǎo)，不斷地在實(shí)際機(jī)械加工制造工程中探索前行，形成良性循環(huán)，相互促進(jìn)。特點(diǎn)二，采用何種機(jī)械加工制造手段，直接影響機(jī)械產(chǎn)品最終的質(zhì)量。通過機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝的輔助，能夠滿足機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)加工需要，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提高，從而有利于促進(jìn)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量提高，更好滿足人們需要[2]。

1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造原則

機(jī)械設(shè)計(jì)制造時(shí)，一定要運(yùn)用整體性的眼光來對(duì)待各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)制造工作，根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品每一工序的數(shù)據(jù)以及對(duì)零件的要求，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的整體精準(zhǔn)度，在保證各個(gè)部件組合合理的基礎(chǔ)上，研究出最終的設(shè)計(jì)制造方案[3]。

進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造時(shí)，應(yīng)將機(jī)械理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)充分恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合，使得設(shè)計(jì)制造出的機(jī)械產(chǎn)品不但滿足最終實(shí)際使用的需求，還能在一定程度上提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，為機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)能獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益，才能使得機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

2 機(jī)械制造加工工藝合理化機(jī)械制造設(shè)計(jì)必要性

當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化在穩(wěn)步迅速發(fā)展，持續(xù)推進(jìn)了我國(guó)城市化建設(shè)，為進(jìn)一步加快城市化建設(shè)，就離不開作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)的機(jī)械工程行業(yè)，而機(jī)械工程行業(yè)需要使用越來越多的更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備。機(jī)械設(shè)備是機(jī)械工程行業(yè)的重要組成部分，而機(jī)械設(shè)備需要使用合理化的機(jī)械制造設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生優(yōu)化的機(jī)械制造加工工藝才能生產(chǎn)出高質(zhì)量、成本低的機(jī)械產(chǎn)品。而機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造的第一道工序，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)制造是至關(guān)重要的，機(jī)械設(shè)計(jì)的方向直接影響后續(xù)生產(chǎn)加工的形式和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行機(jī)械制造過程中進(jìn)行合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有百利而無(wú)一害，而整個(gè)機(jī)械工程行業(yè)都采用合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，那么對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)就是一個(gè)巨大的推動(dòng)。合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造還對(duì)機(jī)械行業(yè)的從業(yè)人員及使用人員的學(xué)習(xí)、工作和生活有著很直接地影響，因此，推動(dòng)實(shí)行機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造是非常必要的。

3 機(jī)械制造加工工藝合理化機(jī)械設(shè)計(jì)制造內(nèi)容

3.1 重視綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)

綠水青山就是金山銀山，這是國(guó)家倡導(dǎo)的綠色環(huán)保的總基調(diào)。那么機(jī)械制造加工行業(yè)也需要保持同樣的步調(diào)，必須重視綠色環(huán)保，倡導(dǎo)綠色環(huán)保，踐行綠色環(huán)保。為滿足綠色環(huán)保要求，推行機(jī)械制造企業(yè)的綠色環(huán)保文化，企業(yè)中的機(jī)械設(shè)計(jì)師應(yīng)主動(dòng)參與其中，不但積極主動(dòng)在設(shè)計(jì)制造過程中融入綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，尤其需要在機(jī)械制造加工工藝中，提高原材料的利用率，選擇合理的加工工藝，保證整個(gè)生產(chǎn)過程綠色環(huán)保，而且最終產(chǎn)出綠色環(huán)保的機(jī)械加工產(chǎn)品。而對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)，在機(jī)械制造過程中原材料及加工設(shè)備的投入是影響企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本非常重要的組成部分，因此在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，必須從產(chǎn)品的性能要求和制造加工工藝著手，采用合理的綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，合理配置原材料的投入使用量，挑選適當(dāng)?shù)募庸すに?，避免在后續(xù)加工過程中，出現(xiàn)非必要的原材料浪費(fèi)，以及加工工藝不當(dāng)而追加加工設(shè)備等情況。除此之外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)主動(dòng)監(jiān)督控制機(jī)械制造過程中產(chǎn)生的污染物的種類和數(shù)量，保證其維持在較低的水平，使得整個(gè)機(jī)械制造過程充分體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。另外，對(duì)于原材料在制造過程中，一定要盡可能多地運(yùn)用綠色節(jié)能環(huán)保的材料。比如可降解材料、無(wú)污染材料，這些都是隨著各行業(yè)對(duì)于綠色環(huán)保越來越重視而不斷開發(fā)出來滿足綠色環(huán)保要求的產(chǎn)物。盡可能地利用節(jié)能、環(huán)保和無(wú)污染材料能夠有效提高機(jī)械制造工藝中環(huán)保性，也有利于提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，使得企業(yè)在獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中樹立的良好的綠色環(huán)保的企業(yè)想象。能夠使得企業(yè)緊跟國(guó)家倡導(dǎo)的綠色環(huán)保的大潮流，健康可持續(xù)發(fā)展。

3.2 提高加工方法及改進(jìn)技術(shù)手段

機(jī)械制造加工工藝是由加工機(jī)械零件時(shí)所運(yùn)用的各種方法和采取所有技術(shù)手段組成的。仍以切削加工為例，其工藝就包括了去皮的加工方法、后續(xù)加工工序的安排、每道工序加工余量的確定、每道工序裝夾及定位的方法、每道工序設(shè)備/ 刀具/ 夾具等工藝裝備的選擇以及切削液種類用量等等。對(duì)于不同類型的機(jī)械加工產(chǎn)品采用的加工方法和技術(shù)手段，肯定不盡相同。而設(shè)計(jì)人員要做的是對(duì)于不同類型的產(chǎn)品根據(jù)其性能要求，詳細(xì)分析出與現(xiàn)有產(chǎn)品的加工工藝方法不同，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)手段，合理制定出最優(yōu)化的加工制造工藝設(shè)計(jì)方案。比如精密齒輪產(chǎn)品，因要求配合精度提高，相當(dāng)于增加了齒輪制造的標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計(jì)人員就不能完全借用以前的加工工藝，需要及時(shí)調(diào)整再熱處理后增加精滾齒工藝，這樣使得加工出的齒輪提高了齒面的粗糙度從而滿足了配合精度。如果實(shí)際生產(chǎn)中不提高加工方法及改進(jìn)技術(shù)手段，如前文所說的增加齒輪的精滾齒工藝，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)的齒輪不滿足性能要求，嚴(yán)重會(huì)引起實(shí)際使用中的失效等事故。

3.3 增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)和加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化

上一小節(jié)我們闡述的是不斷提高加工方法和改進(jìn)技術(shù)手段，但事物總是相對(duì)的。當(dāng)前隨著機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)和加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。既然機(jī)械設(shè)計(jì)和加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化是發(fā)展的必然趨勢(shì)，那么機(jī)械設(shè)計(jì)人員也不應(yīng)忽視。企業(yè)如果能夠采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和加工工藝，機(jī)械零件不僅能夠從尺寸、規(guī)格、結(jié)構(gòu)方面甚至性能方面都能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化，這樣機(jī)械設(shè)計(jì)和加工制造在不必投入新的加工手段前提下就能簡(jiǎn)便順利地進(jìn)行。不但減少了設(shè)計(jì)人員的重復(fù)確認(rèn)工作，既提高了機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量也提高了機(jī)械加工制造按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的順利運(yùn)行，而且降低了非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)及加工制造工藝帶來的成本投入，提高了機(jī)械加工制造效益，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。再比如，對(duì)于生產(chǎn)類似使用要求的齒條，設(shè)計(jì)人員就沒必要針對(duì)于每一個(gè)小品種重新設(shè)計(jì)，重新制定加工工藝，而是制定有效統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，采用統(tǒng)一的加工工藝去實(shí)現(xiàn)，這樣就減輕了設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān)，也減少機(jī)械加工設(shè)備、工裝、夾具的投入，從而提高了機(jī)械加工的制造效益，為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。因此，設(shè)計(jì)人員必須重視提高相似件零件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)水平，這樣才能更好地指導(dǎo)機(jī)械制造加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，提高了企業(yè)同樣類型零件的加工體量和質(zhì)量，提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力水平。

4 結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)零部件要求有全面理解，提出合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)方案，其次要對(duì)機(jī)械制造加工工藝全面了解，確定出機(jī)械制造工藝的加工方法和技術(shù)手段，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)形成對(duì)機(jī)械參數(shù)和機(jī)械加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)[3]。在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，兼顧標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械設(shè)計(jì)和加工工藝方法，并不斷針對(duì)于越來越高的技術(shù)要求而不斷地提高加工方法及改進(jìn)技術(shù)手段，使得生產(chǎn)出的零部件產(chǎn)品的精度及質(zhì)量，能夠更好地滿足客戶需求，同時(shí)改善了生產(chǎn)過程中的綠色環(huán)保性，不但促進(jìn)企業(yè)在機(jī)械制造中獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，也在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中樹立了良好的綠色環(huán)保的企業(yè)形象。企業(yè)有了綠色環(huán)保的形象也就符合了國(guó)家綠色環(huán)保發(fā)展的號(hào)召，企業(yè)也會(huì)健康、科學(xué)、持續(xù)地發(fā)展。