廖培勇

摘要：隨著科技水平的提高和科技轉化為生產力水平的提高，企業(yè)的生產越來越趨向于機械化，機械設計加工是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的一項重要內容，對技術性、技巧性都有著很高的要求，面對現(xiàn)代多元化的需求，在機械設計加工中還會涉及到一些改良和優(yōu)化性內容。本文將對機械設計加工中一些需要注意的關鍵性問題進行分析，并針對性的提出一定的應對策略，希望可以推動我國機械設計加工水平的持續(xù)提升。

關鍵詞：機械設計加工;注意;策略

我國社會生產水平的提高對機械設計加工提出了更高的要求，面對越來越激烈的市場競爭，想要為消費者提供更加高質量的產品，應在機械設計加工的過程中，制定完善的計劃，對一些關鍵環(huán)節(jié)進行嚴格的控制，保障機械產品生產的順利完成。而對于其中存在的問題，則要積極尋求解決方案，如此才能推動機械產品質量的不斷提升。

1 機械設計加工中需要注意的問題分析

機械設計加工是針對零件局部區(qū)域或是整體零部件進行的較為專業(yè)的技術設計，在具體操作的過程中，工作人員需要始終貫徹機械設計加工的科學理念，以具體的設計規(guī)范為參考，在明確把握零部件特點和用途的基礎上進行綜合性分析，針對性的開展設計加工。就目前來看，機械設計加工可以分為新型設計和變形設計兩種類型，前者是采用新技術和新工藝開展設計工作，產出符合全新質量要求的零部件。后者則是通過對機械零部件的變形設計和加工，賦予其全新的特征和性能，拓展其運用范圍，使其能夠適用于不同的環(huán)境和工況之下。

現(xiàn)代機械設計加工過程中涉及的影響因素眾多，既有主觀因素也有客觀因素，都可能會引發(fā)一定的問題。本文將對其中需要注意的一些問題進行闡述分析。

1.1 操作流程方面的問題

操作是機械設計加工中涉及的關鍵性問題，操作流程的合理性直接關系著機械產品的質量。因此在機械設計加工中，技術人員需要對零部件加工實際操作可能與標準操作出現(xiàn)的偏差進行預估，這些偏差和可能是測量工具誤差、工藝系統(tǒng)受力情況、人為因素、刀具機床磨損等多方面因素造成。不論如何都要盡可能地進行預先計算，如此才能針對可能出現(xiàn)的誤差在操作中做好防控，盡可能地將誤差控制到最低，提高機械設計加工的精確度。

1.2 質量監(jiān)督問題

機械設計加工對零部件質量有著極高的要求，因為它直接決定著產品生產的成敗，影響著產品耐用性、耐磨性等方面的性能以及使用壽命。若是存在嚴重質量問題，則可能會引發(fā)嚴重的后果。材料是影響機械設計加工質量的一項重要因素，材料的選用與處理都會影響到實際加工操作。如脆性材料的特性使得其在加工過程中容易出現(xiàn)折斷現(xiàn)象，導致產品表面出現(xiàn)大量的細碎。此外，機械產品在冷卻之后在進行硬加工或是機械產品制作的過程中也容易導致產品材料組織結構發(fā)生改變，影響到機械產品表面的光滑度[1]。

機械產品加工過程中，質量上最難控制的一方面就是表面質量，而它則顯著影響著產品的使用性能，如產品的承重性能、耐磨性、抗腐蝕性等在一定程度上取決于其表面的粗糙度，而且長期使用表面粗糙度不合格的產品會對機械產生嚴重的損害。因此在機械設計加工的過程中，必須要考慮產品的表面質量因素，最主要的有兩項，其一是加工材料的特質以及切削用量，一般來講產品加工所用材料的韌性越強、塑性越好，成品表面的粗糙度也就越高。同時，產品切削用量越大，材料出現(xiàn)變形的風險也就越高，相應的成品表面的粗糙度也越高。其二是機械設計加工技術，為了保障產品加工的表面質量。在選擇適合的加工技術時，需要圍繞所使用材料的性質和工件的速度開展。

1.3 產品變形問題

變形是機械設計加工過程中十分常見的一項問題，機械產品的變形主要體現(xiàn)在產品性質、大小以及位置等方面。結合實踐來看，機械產品出現(xiàn)變形的原因主要有三點：其一，機械產品加工過程中產生極高的內力會將產品牢牢固定，使其被卡爪緊緊抓住，形成內徑向力為機械產品的削割創(chuàng)造條件，保障加工作業(yè)的完成。而在整個過程中，機械產品的形狀較最初狀態(tài)已經發(fā)生了一定的改變，成為多邊形狀或是橢圓。其二，經過熱處理之后的機械產品，其零部件很容易出現(xiàn)中間高、兩邊低的情況，簡單來講即彎曲。其三，在對機械產品進行切、削、割等處理時，會產生彈性問題，導致機械產品發(fā)生變形情況。針對上述機械產品設計和加工中出現(xiàn)的變形問題，可以采用一些先進的技術或是設備予以避免。

1.4 市場競爭問題

當前階段，我國機械產品市場的競爭十分激烈，想要在這樣的市場環(huán)境下立足，機械產品的不僅要性能優(yōu)越，其產品也應適宜。這就需要機械產品生產商不斷提高設計與加工水平，不斷探索全新的產品開發(fā)模式，提高機械產品的性價比，如此才能不斷提高自身的市場競爭力。

1.5 材料選用問題

機械設計加工的選材對其質量優(yōu)劣的影響十分顯著，機械產品材料最基本的要求就是要具備耐加工性和一定的強度，這樣可以方便加工操作中的尺寸裁剪，同時也可以保障加工作業(yè)的安全性。

1.6機械加工精度誤差問題

機械加工作業(yè)對精度有著極高的要求，稍有誤差就可以會影響到零部件的正常使用。結合工作實踐來看，機械加工中比較常見的精度誤差主要有機床零部件磨損誤差、刀具夾具誤差、外部環(huán)境引起的機械變形等。機械設計加工的精度誤差是無法完全避免的，所有應通過合理的措施將其控制在允許范圍內，這就需要對誤差產生的原因進行分析，針對性的采取防控措施，最大程度的減少誤差的產生，實現(xiàn)產品質量的提高。

2 提高機械設計加工水平的有效措施

針對上文中所涉及的機械設計加工中需要注意的問題，為了確保設計加工作業(yè)的順利開展，應在此過程中采取一定的改進和控制措施，具體內容如下。

2.1 對材料進行合理的選擇

材料選用的合理性以及質量直接影響著機械設計加工的效益，想要保障機械產品生產質量，必須要正確合理的選擇材料。一般情況下，機械設計加工所選擇的材料除了要具備最基本的加工性能之外，還需符合機械產品生產的相關要求，同時考慮到生產制作的經濟性。在具體選材的過程中，可以從材料的鑄造性能、壓力和加工性能、切削加工性能、熱處理性能多諸多方面進行綜合考慮，結合實際情況選擇最佳材料。不同機械產品的設計加工要求不同，所選的材料也存在差異性，合理的材料選搭，才能保障機械產品生產的質量[2]。

對于機械加工設計而言，科學選擇材料的意義有二，一方面選材關系著成本，乃至于影響著企業(yè)的發(fā)展。當前機械設計領域的產品類型十分多樣，前期設計的合理性決定了最終的質量，只有保障材料的合理應用才能獲得理想的加工成果。另一方面選材決定了機械產品的質量，在機械設計加工領域，不同材料相互作用的情況十分常見，在前期設計工作中，對材料進行合理選用是產品性能的重要保障，可以有效減少加工過程中存在的不利因素，避免質量問題的發(fā)生。

以目前機械設計加工領域的發(fā)展情況來看，科學選材的要點有三：其一，對材料應用價值進行合理分析。機械設計加工是一個實用特征極其鮮明的領域，而很多工作人員卻未能有效的認清各類材料的實際應用價值，造成其基本功能達不到預期標準。充分認清材料的價值是發(fā)揮其價值的前提，否則只會造成資源浪費。金屬材料是機械設計加工領域最常采用的一類材料，相較于其他門類的材料，金屬材料的韌性、強度都更強，經濟性也十分良好。而且隨著科學技術的不斷發(fā)展，越來越多的新型金屬材料被人們所發(fā)現(xiàn)，這就需要設計人員不斷拓展自身的知識面，對各類金屬材料的屬性和價值進行精準的把握，在此基礎上實現(xiàn)材料的科學選用。

其二，秉持綠色環(huán)保的理念。在現(xiàn)代社會中，可持續(xù)發(fā)展理念正在逐步滲透到社會各行各業(yè)中，傳統(tǒng)的機械設計加工對環(huán)境存在嚴重的破壞，同時資源浪費的現(xiàn)象也普遍存在。因此在新時期下，機械設計加工的材料選用必須要貫徹綠色環(huán)保的理念，盡可能的選擇無污染的材料。同時，所選擇的材料還應該具備可重復利用、可降解、應用效率高、成本低、能耗小等特性，如此就可以從源頭上減少機械設計加工的環(huán)境污染，促進其綠色發(fā)展。

其三，重視材料選擇的性能性原則。機械設計加工的材料選用與其本身所具有的天然功能之間存在緊密的聯(lián)系，不同材料性能的差異性決定了其各自應用領域的不同。因此，在機械設計加工中，工作人員要在產品功能、性能要求的基礎上對各具性能的材料進行篩選。除此之外，還需考慮材料的安全性，確保其無毒無害，不會對人體、環(huán)境產生污染。

2.2 對生產技術進行優(yōu)化

生產技術的優(yōu)劣直接影響著機械設計加工的實施效果，在長期的發(fā)展中，機械設計加工生產理念不斷更新，針對機械產品生產的監(jiān)控強度也越來越高。為了進一步提高機械設計加工的市場競爭力，必須要對現(xiàn)有的基礎設施建設進行整合，大力推動機械設計加工工藝的研發(fā)推廣，緊跟時代步伐。就目前來看，機械設計加工工藝技術開始呈現(xiàn)出綠色發(fā)展的趨勢，現(xiàn)有的綠色制造工藝主要包括少無切削加工工藝、干式加工工藝、特種加工工藝三類。其中干式加工工藝的內容最為豐富，應用也較為廣泛，可以進一步分為切削和磨削兩類。切削包括干式切削和準干式切削。磨削包括干式磨削和準干式磨削。

對機械設計加工生產技術進行優(yōu)化的策略如下：

其一，對參數(shù)進行合理的設置。機械產品設計加工的過程中會使用到很多設備工具，這些設備工具參數(shù)的設置也是產品質量控制的關鍵點。如削割的速度和深度均會對機械產品的表面產生影響，因此有必要對削割參數(shù)，如速度、時間、深度等進行合理的設置，以保障機械產品表面的光滑性。

其二，對處理工具進行合理應用。工具的合理應用可以有效提高機械設計加工的效果，對于機器加工中無法滿足要求的部位，可以采用小刀或是其他工具進行適當完善，提高機械產品生產加工的精確性。

其三，對機械加工工藝規(guī)程進行合理的制定。工藝規(guī)程的合理性直接影響著機械產品加工的表面質量，制定工藝規(guī)程有助于促進機械產品綜合性能的提高，同時降低加工作業(yè)的總成本。在工藝規(guī)程制定的過程中，需要特別注意加工時長的控制，避免因用時過長導致加工零件出現(xiàn)問題。除此之外，針對產品加工過程中出現(xiàn)的殘存應力，也要進行適當?shù)奶幚?。在進行切削作業(yè)的過程中，金屬件在高溫高壓條件下回出現(xiàn)形態(tài)和內部結構的變化，切削機械和金屬材料接觸的過程中會產生相互的彈性應力，并在零件表面形成殘余應力。具體如圖1所示。針對不同的產生原因，所采取的方法也不同。冷態(tài)塑性變形引起殘余應力，其原因是切削過后金屬受到塑性變形表面層的限制，以至于恢復不到原先的狀態(tài)。而熱態(tài)塑性變形則是因工件在加工過程中受切削熱作用出現(xiàn)膨脹，在表層形成熱壓應力。切削完成后，其表面溫度下降，而表層已產生的熱塑性變形并未受到基體的限制。對于殘余應力，最好的應對方法就是減少機械設計加工材料表面物質性質的變化，因為過高的溫度和切削作用力會對產品造成不可逆的傷害，因此在加工作業(yè)中一定要進行嚴格的控制。

2.3 提高設計水平

想要獲得更符合時代需求，性能更加優(yōu)越的機械產品，其設計必須要從性能入手，根據實際操作特點進行優(yōu)化提升，充分滿足尺寸、結構、功能等方面的要求，同時盡可能地降低產品生產過程的消耗，通過統(tǒng)一化的機械產品設計增強產量和質量。例如，在機械設計加工前期，一定要組織技術人員和專家對機械產品設計進行分析、優(yōu)化、改進完善，使其更好地符合產品尺寸和形狀要求，為批量加工生產奠定基礎。

切削參數(shù)的設置是設計中的一項重要內容，切削用量包含在其中，而根據上文內容可知，切削用量影響著產品加工的表面質量。因此設計人員需要對切削參數(shù)進行合理的設置，需要特別注意的包括切削速度、力度兩項，這兩項參數(shù)的合理設置可以有效減少產品加工過程中表面產生的積屑。在速度參數(shù)設置方面，應在保障加工質量的基礎上，盡可能的加快切削速度，這樣是為了縮短道具和工件的擠壓時間，進而避免產品發(fā)生塑性變形。

除此之外，在進行大批量機械產品生產加工之前，要組織技術人員和專家組進行機械設計加工的模擬實驗，對加工生產整個過程中可能會出現(xiàn)的問題進行分析總結，進而針對性的采取一定的優(yōu)化措施，確保產品生產質量。此外，在進行新產品研發(fā)的過程中，也可以采用模擬實驗的方式，對產品性能以及缺陷進行分析，促進產品的完善。

2.4 做好設備的保養(yǎng)維護

對于機械產品過程中使用到的機械設備，為了確保其性能良好以及加工作業(yè)中的穩(wěn)定運行，一定要做好保養(yǎng)工作，如運行過程中的散熱，即使添加潤滑劑降低機械設備的磨損。此外，根據生產情況對機械設備中的碎屑進行清理。科學有效的保養(yǎng)措施可以有效減少機械設備的磨損和消耗，延長機械設備的使用壽命，提高機械產品生產加工的質量[3]。

3 結語

現(xiàn)代機械產品設計加工是一項工藝復雜的項目，其影響因素包括諸多方面，許多方面的問題都可能會對產品質量產生影響，針對這種情況，必須加強對設計和生產過程的控制，尤其是一些關鍵性節(jié)點和因素，如此既能夠提高機械產品的性能和壽命，還可以降低成本投入。

參考文獻：

[1]萬忠政.機械設計加工中應注意的問題及解決措施[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2017（11）：109+111.

[2]楊迪.機械設計加工中常見問題及解決對策[J].科技風，2017（10）：167.

[3]鄒穎.探究機械設計加工中應注意的幾個問題[J].中國戰(zhàn)略新興產業(yè)，2017（20）：166-167.