劉磊

（駐馬店職業(yè)技術(shù)學(xué)院（機電工程系），河南 駐馬店 463000）

機械的研發(fā)和應(yīng)用，使得人們在面對復(fù)雜工作時更加的容易，保障工作的效率和質(zhì)量，還能夠降低勞動強度。在機械運行時，內(nèi)部組成的各個部分處于相對運動的狀態(tài)，而機械設(shè)計與制造階段，只有達到質(zhì)量的標準，才能保證各個部件運行更加的穩(wěn)定與高效，滿足人們的使用需要。只要是機械存在問題，都會給后續(xù)的使用產(chǎn)生不利的影響，不僅造成較大的經(jīng)濟損失，還會給人們的生命安全帶來不良的影響。因此，機械制造前需要綜合分析與了解，保證產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)達到標準的要求，發(fā)揮出最高的價值。

1 機械設(shè)計制造問題分析

1.1 技術(shù)相關(guān)問題

從目前實際情況分析，我國機械化水平有了很大的提升，總體來說是比較高的，但是，還有一些方面存在著嚴重的問題，不能達到機械生產(chǎn)效率和質(zhì)量的要求。此外，我國有很多尖端的技術(shù)依然依賴進口，而這些國家的技術(shù)堡壘導(dǎo)致我國很多方面發(fā)展環(huán)境，極大地影響機械生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。

1.2 裝備相關(guān)問題

現(xiàn)代社會發(fā)展中，數(shù)控技術(shù)有了很大的進步，但是，其加工成本比較高，有些企業(yè)依然是手動操作機械作為主導(dǎo)進行加工作業(yè)。在某些專用機械生產(chǎn)時存在著嚴重誤差的情況下，需要專業(yè)技術(shù)人員開展維修工作，一旦大范圍的出現(xiàn)問題，會造成設(shè)備的質(zhì)量和效率無法滿足要求，還會誘發(fā)人員傷亡的事故。裝備相關(guān)問題的存在也比較常見，其主要原因就是我國機械自動化水平不高，極大地影響了設(shè)計制造自動化領(lǐng)域的發(fā)展。因此，我們需要隨時更新機械制造裝備技術(shù)，緊隨時代的發(fā)展，提高自動化水平，為我國生產(chǎn)加工效率和質(zhì)量的提升奠定堅實的基礎(chǔ)。

1.3 加工精度問題

因為零部件加工系統(tǒng)是企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員按照加工方案進行的，只要是系統(tǒng)設(shè)計時有著一定的偏差，哪怕這一偏差非常微小，都會導(dǎo)致整個加工產(chǎn)生嚴重的影響，零件的精度也有著很大的問題。對于有些加工環(huán)境異常復(fù)雜的條件下，比如，噪音污染嚴重、機械振動明顯、數(shù)控機床的穩(wěn)定性不足等，會導(dǎo)致機床加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生一定的偏移，導(dǎo)致零件加工精度無法滿足要求。此外，數(shù)控編程作業(yè)人員對于數(shù)控機床操作系統(tǒng)的掌握度不熟練，沒有及時根據(jù)零件結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，導(dǎo)致機床加工階段產(chǎn)生偏離影響。如果機床刀具磨損嚴重，且有一定的變形問題，也會產(chǎn)生加工精度不足的問題。

1.4 人才培養(yǎng)問題

機械設(shè)計制造領(lǐng)域需要秉承長遠發(fā)展戰(zhàn)略，達到這一要求離不開高素質(zhì)人才的支持。但是，我國的人才素質(zhì)總體來說較低，高素質(zhì)、專業(yè)化的人才所占比例較少，行業(yè)發(fā)展水平相對較差，無法滿足機械制造領(lǐng)域的發(fā)展，所以加強人才培養(yǎng)是解決這一問題的關(guān)鍵措施。

2 機械設(shè)計制造的要點

在機械設(shè)計制造的過程中，需要考慮結(jié)構(gòu)的強度以及相關(guān)剛度需求，并且需要按照實際情況，對各個方面的內(nèi)容細化，以保證設(shè)計效果得到預(yù)期的目標需求。

2.1 結(jié)構(gòu)的強度和剛度

機械設(shè)備需要長期加工運行，所以其結(jié)構(gòu)的強度必須滿足要求，這是機械設(shè)計制造的基礎(chǔ)條件。為了保證機械結(jié)構(gòu)強度符合要求，設(shè)計與制造階段選擇強度性能較高的材料加工各個結(jié)構(gòu)部件，保證截面尺寸符合要求，零件截面的形狀設(shè)計符合設(shè)備工作要求，提高各個方面的運行性能。此外，還可以選擇應(yīng)用熱處理、化學(xué)處理等方式保證材料力學(xué)性能得以提升。保證機械結(jié)構(gòu)強度滿足要求后，還要達到零件加工精度的要求，有效地降低機械運行中的動載荷，保證各個部件在運行中的受力得以合理的分配，促進加工穩(wěn)定性與安全性的提升。除了要達到結(jié)構(gòu)強度要求，還要做好剛度的計算，零件剛度可以分解成為變形剛度、表面接觸剛度兩個方面。要想保證機械加工的零件變形剛度滿足要求，需要采取措施增加零件的截面尺寸，保證慣性矩符合要求，從而促進整體結(jié)構(gòu)強度達到要求。對于接觸剛度的提升方面，最主要的措施就是增加貼合面的方法，可以減小壓力，通過精加工的方法保證各個部件性能達到，不會存在影響總體加工效果的問題。

2.2 結(jié)構(gòu)的精度

精度設(shè)計是機械設(shè)計制造的重點內(nèi)容，確保誤差、磨損量不會產(chǎn)生疊加的問題，而進行精度設(shè)計就要保證導(dǎo)軌的精度符合要求，其主要是通過大量的滾珠作為支撐以滿足導(dǎo)軌的運行。同時，在精度計算環(huán)節(jié)，摩擦力在兩條導(dǎo)軌上保持力矩平衡，可以設(shè)置在正中心，滿足結(jié)構(gòu)運行的穩(wěn)定性。

2.3 人機結(jié)構(gòu)的分析

機械設(shè)計制造是為了讓人們的工作更加的輕松，加工的部件精度更高，歸根結(jié)底是為了人類的發(fā)展而做出貢獻。人機結(jié)構(gòu)要體現(xiàn)出人性化的理念，保證機械操作的手柄位置上設(shè)施儀表顯示器裝置，結(jié)合工作臺的具體高度，應(yīng)該保證和人體符合協(xié)調(diào)一致性的要求，操作桿不能設(shè)置過大的力矩，否則，將會導(dǎo)致操作難度升高，也容易產(chǎn)生疲勞感。機械按鈕設(shè)計需要和機械的各個部件達到協(xié)調(diào)性的要求，根據(jù)要求調(diào)解亮度，保證人在加工時能夠清晰地觀察儀表數(shù)據(jù)信息，保證操作人員工作順暢進行。

3 機械設(shè)計制造的要點分析

3.1 壽命分析

機械設(shè)計制造中，對于機械零件的壽命存在影響的原因有很多，常見的就是疲勞損害、各種腐蝕、表面磨損嚴重等。很多機械零部件都會長期受到變應(yīng)力的持續(xù)性影響，所以疲勞會導(dǎo)致機械發(fā)生損壞問題，這也是主要的原因。在零部件強度數(shù)據(jù)分析計算時，首先，需要分析疲勞的問題。零部件發(fā)生疲勞損壞，多數(shù)都是因為應(yīng)力集中，其各個部件的尺寸與表面質(zhì)量無法達到運行的要求，而外部環(huán)境也是重要影響因素。因此，機械設(shè)計制造中，綜合分析上述影響因素，選擇合適的結(jié)構(gòu)尺寸，保證結(jié)構(gòu)部件性能合格。

3.2 鑄造結(jié)構(gòu)的分析

機械設(shè)計制造中，鑄造的方法應(yīng)用較為廣泛，是很多部件的制造方式，因此，加強鑄造結(jié)構(gòu)分析非常的重要。在鑄造結(jié)構(gòu)分析過程中，對于澆筑位置的確定需要遵循幾個原則：其一，鑄件放置時需要保證寬大面向下、薄壁面向上。其二，極易發(fā)生縮孔的鑄件應(yīng)該增加截面的厚度；其三，盡量減少型芯設(shè)置，并且做好固定處理。

3.3 熱處理分析

機械設(shè)計制造中，采用熱處理方式可以提升零件的結(jié)構(gòu)性能，在具體的設(shè)計中，需要保證孔洞與鍵槽的設(shè)置達到合理性的要求，且各個部位的角度滿足要求，同時，熱處理階段選擇封閉對稱以及組合的結(jié)構(gòu)形式。熱處理操作階段，為了保證處理工藝合格，首先，是進行退火、正火以及調(diào)質(zhì)處理，然后才能淬火回火以及化學(xué)熱處理，這個過程中，可以保證結(jié)構(gòu)部件的性能合格。熱處理工序的設(shè)置非常重要，綜合分析部件加工的效果和性能，適當?shù)卦黾踊蛘邷p少熱處理工序，以保證綜合性能滿足要求。

3.4 散熱、腐蝕以及降噪等問題

機械設(shè)計制造中選擇最佳的機械結(jié)構(gòu)形式可以保證工作效率滿足要求，因此，要想提升機械的效率，在設(shè)計階段應(yīng)該做好溫度的控制，特別是淬硬材料的設(shè)計中，溫度最關(guān)鍵。腐蝕問題的解決主要是采取備件的方式，出現(xiàn)嚴重問題時及時更換。降低噪音就要不斷地完善機械結(jié)構(gòu)組成部分，保證振動效率符合要求，滿足降噪的效果要求。

3.5 設(shè)計制造的標準化

機械零件在設(shè)計中，選擇標準化的設(shè)計方式可以保證設(shè)計與制造的質(zhì)量合格，且標準化設(shè)計能夠選擇最先進的設(shè)計方案，保證結(jié)構(gòu)部件可以實現(xiàn)批量化的生產(chǎn)，促進制造質(zhì)量提升，節(jié)約制造的成本。此外，標準設(shè)計與制造可以讓部件之間是通用的，提高部件的實用效果和穩(wěn)定性。通過標準化零部件的使用，簡化設(shè)計工作，縮短制造工期，提高總體的技術(shù)水平。

4 結(jié)語

機械設(shè)計與制造的過程中，應(yīng)該綜合分析多個方面的影響因素，保證零部件結(jié)構(gòu)的強度、剛度以及精度完全滿足標準的要求，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，延長設(shè)備的使用壽命。在具體的制造環(huán)節(jié)，做好各個環(huán)節(jié)的控制非常的關(guān)鍵，比如，鑄造、熱處理等，提高部件的加工精度，還要進行制造工藝的優(yōu)化與改進，促進整體效果的提高。為了讓機械產(chǎn)品達到應(yīng)用的標準，對于機械產(chǎn)品設(shè)計與制造的標準靈活使用，以達到安全性、可靠性的要求，生產(chǎn)加工順利進行，符合加工生產(chǎn)環(huán)境的需要，提高加工精度水平，促進機械領(lǐng)域的發(fā)展，為經(jīng)濟與社會的全面發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。