沈 麗

（新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453006）

機(jī)械設(shè)計(jì)是應(yīng)用新原理和新方法來創(chuàng)造或改進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品，以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)器的某些特定功能。企業(yè)在面對愈發(fā)激烈的競爭環(huán)境時(shí)，以先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和加工方法來提高機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，從而在增強(qiáng)企業(yè)實(shí)力的同時(shí)推動機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見的問題

機(jī)械設(shè)計(jì)加工中最關(guān)鍵的點(diǎn)是對工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟的把握，通過對工作圖的研究分析，根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯額的種類，擬定零件加工的工藝路線，做好充分的加工前準(zhǔn)備工作。在設(shè)計(jì)加工的整個(gè)過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)理念對于加工方法、技藝、步驟等具有科學(xué)的指導(dǎo)作用，因此，只有加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計(jì)加工的理論研究，明確各關(guān)鍵步驟的具體含義，才能確保機(jī)械設(shè)計(jì)加工的順利實(shí)施［1］。

機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)當(dāng)注意的問題主要有：新出的圖紙必須按照相關(guān)規(guī)定來執(zhí)行，設(shè)計(jì)加工要符合機(jī)械通用技術(shù)條件，確保工件的加工表面不存在擦傷、碰傷、溝痕、燒傷等缺陷或劃線，成品或半成品工件不應(yīng)有毛刺和銳邊等；充分了解常用材料機(jī)械加工的性能，根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的機(jī)械零件原材料；注意通用技術(shù)條件只需要在總圖或部件、零件圖上注明，如在總體技術(shù)要求中寫明“未注明尺寸公差及形位公差按YC/T13-mK執(zhí)行”；在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段要對產(chǎn)品及其組成部分進(jìn)行重要度分級（關(guān)鍵特性、重要特性、一般特性），從而將產(chǎn)品的適用性要求分解到產(chǎn)品的技術(shù)要求上以及零部件和部件特性上，從設(shè)計(jì)上將產(chǎn)品的質(zhì)量提升一個(gè)檔次。

此外，裝配接觸面過長、薄壁套零件變形、增加加工裝卡臺階等也是在設(shè)計(jì)加工中應(yīng)當(dāng)注意的問題。

2 提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工效率的策略

2.1 選擇適合的機(jī)械零件原材料

要提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工的效率、提高機(jī)械成品的性能和質(zhì)量，首先要選擇滿足設(shè)計(jì)需求的機(jī)械零件材料，并充分了解零件材料在使用性能、經(jīng)濟(jì)性能、工藝性能等方面的性能及參數(shù)，從而選擇適合的機(jī)械零件原材料，從零件原材料選擇上做到制造成本的控制和提升機(jī)械產(chǎn)品的性能及質(zhì)量。此外，選擇合適的機(jī)械零件材料具有一定的方法，在充分考慮其使用周期的基礎(chǔ)上來對其進(jìn)行成本控制，從而降低其加工成本［2］。

2.2 建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)水平標(biāo)準(zhǔn)

建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)水平標(biāo)準(zhǔn)是有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化水平的重要措施，機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)階段的標(biāo)準(zhǔn)化，都將在提升機(jī)械產(chǎn)品性能和質(zhì)量的同時(shí)降低其生產(chǎn)成本。

2.2.1 實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化

實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化，就要在零件的尺寸、結(jié)構(gòu)、性能、檢驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)方法、制圖要求等方面制定出合理統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以此來實(shí)現(xiàn)對用途廣泛零件的大批量生產(chǎn)和集中制造，實(shí)現(xiàn)材料和零件的性能指標(biāo)統(tǒng)一，從而提高零件質(zhì)量和性能，提升設(shè)計(jì)水平，簡化設(shè)計(jì)工作，縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本。

2.2.2 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段的標(biāo)準(zhǔn)化

實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段標(biāo)準(zhǔn)化，一方面需要建立統(tǒng)一的零、部件標(biāo)準(zhǔn)化體系，另一方面需要企業(yè)密切關(guān)注市場信息，設(shè)計(jì)要根據(jù)市場需求進(jìn)行創(chuàng)新和變革，從而研發(fā)設(shè)計(jì)出適合市場發(fā)展的新產(chǎn)品，這樣才能增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力，促使企業(yè)更好更快地發(fā)展。

2.3 綜合考慮相關(guān)聯(lián)的物理因素

機(jī)械加工是與物理學(xué)聯(lián)系緊密的過程，因此在設(shè)計(jì)加工的過程中要兼顧加工件表面層物理力學(xué)性能因素，綜合考慮相關(guān)聯(lián)的物理因素，完善加工工藝，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。在實(shí)際設(shè)計(jì)加工中可以從以下幾個(gè)方面來考慮。

2.3.1 切削力和切削熱能

零部件表面層金相組織變化是切削力和切削熱能對零部件加工時(shí)產(chǎn)生的表面物理力學(xué)性能影響，而過硬的砂輪可能會引發(fā)切削堵塞，因此在實(shí)際加工過程中可以選擇軟砂輪來進(jìn)行作業(yè)，并通過加快工件速度和砂輪速度來避免零部件表面溫度過高，同時(shí)依靠高壓大流量冷卻的方式來強(qiáng)化零部件的降溫效果，盡可能地減少砂輪切削堵塞問題的出現(xiàn)。

2.3.2 加工表面冷作硬化

晶體間滑移、晶格變形、晶粒變長、晶粒破損、晶體纖維化狀況等現(xiàn)象是部分零部件在加工過程中容易出現(xiàn)的表層金屬塑性變形問題，因此，在加工過程中要綜合考慮這些因素來進(jìn)行切削作業(yè)，避免切削不當(dāng)導(dǎo)致零部件強(qiáng)度與硬度的增加，從而增加了加工難度。

2.3.3 零件表面殘余應(yīng)力

在對零部件進(jìn)行切削操作的過程中，冷態(tài)塑性變形、熱態(tài)塑性變形和金相組織變化等會導(dǎo)致零部件表面組織產(chǎn)生形變，表層和基體銜接處由于相互平衡作用產(chǎn)生彈性應(yīng)力，這也是在實(shí)際加工過程中應(yīng)當(dāng)注意的問題。

2.4 潤滑劑的特性和應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中對潤滑劑的使用是為了對零部件進(jìn)行潤滑冷卻，從而實(shí)現(xiàn)對工件的切削、沖壓、研磨、拉拔、軋制等作業(yè)，讓工件的形狀、尺寸、精度、質(zhì)量等更符合設(shè)計(jì)要求，因此，在設(shè)計(jì)加工前期要對潤滑劑的特性和應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的分析。

2.4.1 潤滑劑的作用

潤滑劑的作用是在對工件進(jìn)行切削時(shí)來延長刀具的使用壽命，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)對于工件的形狀、尺度、精度、表面質(zhì)量等的要求，通過潤滑冷卻及時(shí)帶走切削熱能，并及時(shí)排除切屑，保證切削順利操作；此外，潤滑劑還有提高切削效率、防止機(jī)床和工件腐蝕的效用，很大程度上起到了降低加工成本的作用。

2.4.2 潤滑劑的性能

在對工件進(jìn)行切削時(shí)，選擇的潤滑劑必須具備以下四個(gè)性能，即冷卻性能、潤滑性能、清洗性能、防銹性能，潤滑劑只有具備了這四個(gè)主要性能，才能更好地對工件和刀具進(jìn)行均勻降溫冷卻，減少阻力，提高切割效率，并讓切口更加光滑平整，及時(shí)帶走切削過程中的切屑，防止工件部分堵塞，提高了工件的質(zhì)量，真正有助于提高機(jī)械產(chǎn)品性能，并起到降低成本的重要作用。

2.4.3 潤滑劑的選擇

潤滑劑要根據(jù)切削時(shí)不同的需求來進(jìn)行選擇，比如，根據(jù)切削加工工藝條件來選用純油性或水融性切削潤滑劑，根據(jù)加工工件材質(zhì)和精度、粗糙度要求來選用切削液類型等，從而盡可能減小機(jī)械磨損，延長機(jī)械的使用壽命。

3 結(jié)語

在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中應(yīng)該注意的主要問題是對其零部件的選擇和潤滑劑選擇，只有綜合零部件的使用性能、經(jīng)濟(jì)性能、工藝性能和潤滑劑的綜合性能，才能在設(shè)計(jì)加工過程中提升產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能，并實(shí)現(xiàn)企業(yè)對設(shè)計(jì)加工過程中的成本控制。

［1］馬韶洋.機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題淺談［J］.數(shù)字化用戶：工程技術(shù)，2013（15）：112-114.

［2］程錦鋒.探析當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中存在的問題及其對策［J］.課程教育研究，2015（10）：45-47.