孫凌夫 戰(zhàn)中學(xué) 劉澤林 李海豹 宋亞輝 孫全喜 吳紅 陸益軍

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造重要環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)械制造質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。為此，在新的歷史時(shí)期，機(jī)械制造業(yè)想要尋求新的發(fā)展，就必須不斷創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)，進(jìn)而確保機(jī)械制造質(zhì)量。通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新，能夠減少企業(yè)開(kāi)支，提高制造效率，為企業(yè)謀取更多經(jīng)濟(jì)效益。文章結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的要求，著重就機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：

引言

隨著機(jī)械設(shè)備在社會(huì)生產(chǎn)生活中應(yīng)用比重的提高，機(jī)械設(shè)備成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的核心推進(jìn)器，因此，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大批設(shè)計(jì)優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備被應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)部分，但機(jī)械設(shè)備的制造精度以及生產(chǎn)工藝卻大不相同，甚至同一類型及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)下的機(jī)械設(shè)備制造精度都不相同，這些問(wèn)題基本都是由于機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的合理化分析造成的，降低了工業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)也降低了機(jī)械設(shè)備使用的便捷性，甚至?xí)档蜋C(jī)械設(shè)備的使用壽命，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活造成極大困擾。

1機(jī)械制造合理化機(jī)械設(shè)計(jì)的影響因素

1.1人員因素

人員是機(jī)械制造合理化機(jī)械設(shè)計(jì)工作的實(shí)施者，他們自身能力水平的高低對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量有著最為直接的影響。如今，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)人員還存在諸多的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是機(jī)械設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)不到位，而這也會(huì)影響到他們的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。二是機(jī)械設(shè)計(jì)在技術(shù)方面的問(wèn)題。雖然機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展速度很快，但是專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員的發(fā)展卻跟不上要求，不管是從質(zhì)量上還是數(shù)量上來(lái)說(shuō)都有著很大的缺口，并且很多的機(jī)械設(shè)計(jì)人員都是由農(nóng)民工擔(dān)任的，這些人雖然經(jīng)驗(yàn)比較豐富，但是沒(méi)有接受過(guò)系統(tǒng)的培訓(xùn)，理論知識(shí)比較匱乏，影響了機(jī)械制造的創(chuàng)新和發(fā)展。

1.2生產(chǎn)設(shè)備精度不高

一般而言，在評(píng)判機(jī)械產(chǎn)品的中主要考慮的是產(chǎn)品的質(zhì)量是否達(dá)到預(yù)期水平，如果能夠達(dá)到就說(shuō)明質(zhì)量是有所保障的。但是目前國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造加工的生產(chǎn)設(shè)備相較于國(guó)外還有一定的差距，在精度以及效率方面還存在較大的進(jìn)步空間。這些設(shè)備的存在會(huì)造成機(jī)械制造加工企業(yè)的生產(chǎn)存在許多不可控的風(fēng)險(xiǎn)，輕則會(huì)影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，重則會(huì)引發(fā)各種安全生產(chǎn)問(wèn)題，生產(chǎn)的產(chǎn)品自然也會(huì)存在一定的質(zhì)量問(wèn)題，最終造成機(jī)械制造加工企業(yè)的客戶大量流失，嚴(yán)重制約企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。

2在機(jī)械制造工藝當(dāng)中合理化進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的措施

2.1采用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)中，特別是標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，實(shí)際的機(jī)械設(shè)備制造與機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)間通常會(huì)存在差異，容易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備成品難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求，造成產(chǎn)品質(zhì)量低下等問(wèn)題，若上述差異偏差較大時(shí)還會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)安全性造成影響，引發(fā)工業(yè)生產(chǎn)安全問(wèn)題，造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失。鑒于上述問(wèn)題，采用合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先保證機(jī)械設(shè)備制造的標(biāo)準(zhǔn)化需求，即合理化機(jī)械設(shè)計(jì)策略應(yīng)在滿足機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下確立機(jī)械設(shè)計(jì)的目標(biāo)、精度以及準(zhǔn)度，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況適時(shí)調(diào)整上述三者之間的平衡性，以最大化保證機(jī)械設(shè)備成品的優(yōu)品率。以加工中心為例，作為數(shù)控加工平臺(tái)的高端設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的集成應(yīng)用，在輸入程序之后，該加工中心能夠根據(jù)程序中的設(shè)置，調(diào)動(dòng)其中的各個(gè)單元，以較高的效率和質(zhì)量完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，最大程度地保障產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2使用標(biāo)準(zhǔn)化零件

機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量不僅由完善的機(jī)械設(shè)計(jì)策略決定，還受實(shí)際機(jī)械制造中原材料質(zhì)量影響。原材料或者設(shè)備半成品其自身的材質(zhì)、規(guī)格等性能參數(shù)是影響機(jī)械設(shè)備制造質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)策略中，對(duì)原材料的性能參數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)要求沒(méi)有系統(tǒng)性的研究，因此為提升機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性，應(yīng)盡可能選取標(biāo)準(zhǔn)化制造的原材料零件，使零件具有統(tǒng)一的材質(zhì)以及規(guī)格等性能參數(shù)，在提升機(jī)械設(shè)備制造質(zhì)量的同時(shí)還有效降低了不同材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化加工的經(jīng)濟(jì)投入，有效提升了機(jī)械制造效率。

2.3提高加工精度

加工精度就是指加工之后零件的幾何參數(shù)（形狀、尺寸、位置）和合理零件的幾何參數(shù)中的一致程度。受目前技術(shù)水平的限制，在兩者之間都存在的偏差，所以稱之為加工的誤差。其解決的方法主要是研究和改進(jìn)機(jī)床的刀具誤差、幾何誤差、定位誤差與熱變形誤差等等。

2.4提高加工表面質(zhì)量

機(jī)械零件的粗糙度會(huì)直接影響零件加工性能和加工質(zhì)量，因此，為了能夠提升零件表面加工質(zhì)量需要著重做好以下幾個(gè)方面的工作：第一，科學(xué)選擇刀具。為了能夠提升零件表面加工質(zhì)量，需要根據(jù)加工件的屬性來(lái)選擇刀尖圓弧半徑大、幅偏角較小或者適合的寬刀來(lái)作為加工刀具。通過(guò)選擇適合的刀具來(lái)最大限度上減少加工工件的表面粗糙度。第二，選擇適合的切削條件。在機(jī)械工件加工操作的時(shí)候?yàn)榱四軌蛴行嵘ぜ谋砻尜|(zhì)量，需要根據(jù)材料不同來(lái)確定切削速度，目的是在最大限度上抑制積削瘤的產(chǎn)生。第三，減少加工零件表面層的變形強(qiáng)化。在零件加工的過(guò)程中可以應(yīng)用恰當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)減少表面層的變形。特別是在使用刀具進(jìn)行工件加工的時(shí)候需要相關(guān)操作人員注重控制后刀面的磨損寬度和切削用量。在一般情況下會(huì)應(yīng)用較快的切削速度和較小的進(jìn)給量、適當(dāng)?shù)那邢饕簛?lái)削弱零件變形。第四，提升設(shè)計(jì)的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)。在零件加工設(shè)計(jì)的過(guò)程中規(guī)范化是影響零件設(shè)計(jì)成效的一個(gè)重要因素，在按照標(biāo)準(zhǔn)加工設(shè)計(jì)零件不僅能夠提升加工產(chǎn)品的加工品質(zhì)，而且還能夠縮小產(chǎn)品的加工制造成本。

3案例分析

以我國(guó)某機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)為例，在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，做好統(tǒng)籌規(guī)劃，將相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作分為整體計(jì)劃、設(shè)計(jì)計(jì)劃、草案圖、計(jì)劃圖、零件圖、制造、檢查等過(guò)程，及時(shí)明確機(jī)械制造活動(dòng)的主要內(nèi)容，確定設(shè)計(jì)活動(dòng)的內(nèi)容，樹(shù)立創(chuàng)新型的設(shè)計(jì)理念，在圖紙上科學(xué)繪制方案簡(jiǎn)圖，制定有效的機(jī)械生產(chǎn)信息，這為設(shè)計(jì)工作提供了指導(dǎo)意見(jiàn)，在圖紙上進(jìn)行試組裝，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，仔細(xì)檢查設(shè)計(jì)問(wèn)題，做好自身工作，保障整個(gè)設(shè)計(jì)工作的順利開(kāi)展。在建設(shè)計(jì)算機(jī)綜合機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)過(guò)程中，考慮到計(jì)算機(jī)綜合機(jī)制及設(shè)備構(gòu)成，將自動(dòng)化技術(shù)引入到其中，以現(xiàn)代化電子信息技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)原材料供應(yīng)及科學(xué)管理，形成以傳感器、計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)化技術(shù)支持的現(xiàn)代綜合企業(yè)管理模式，對(duì)生產(chǎn)中物料、信息及作業(yè)實(shí)現(xiàn)高效控制，可提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量效率，提高企業(yè)整體經(jīng)營(yíng)效率，為其他機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

結(jié)束語(yǔ)

在科學(xué)技術(shù)多元化發(fā)展的背景下，機(jī)械制造技術(shù)的水平不斷提高。在一定程度上，該領(lǐng)域的智能化機(jī)械設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)水平取得了很大的成果。即使跟發(fā)達(dá)的國(guó)家相比較還是屬于發(fā)展緩慢的，但如果跟之前比較有很大的進(jìn)步的，并且取得了巨大發(fā)展以及突破，自動(dòng)化賀智能化都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了?？梢?jiàn)，在智能制造時(shí)代的背景下，可以從技術(shù)機(jī)制的構(gòu)建、創(chuàng)新、發(fā)展等方面入手建立機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)化的體系，也與國(guó)家環(huán)保設(shè)計(jì)相呼應(yīng)。根據(jù)以上情況，更加保證了技術(shù)的應(yīng)用效果，從而實(shí)現(xiàn)了社會(huì)的效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

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