機械設(shè)計中的工藝技術(shù)分析

黃國培

摘 要：機械設(shè)計是機械制造的基礎(chǔ)，合理科學(xué)的設(shè)計是保證產(chǎn)品制造質(zhì)量及生產(chǎn)標(biāo)準化的前提，而在整個機械行業(yè)中優(yōu)秀的設(shè)計和先進的工藝是機械產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，科學(xué)的設(shè)計方案能最大化的減少產(chǎn)品部件的制造難度，提高生產(chǎn)制造的效率，降低工業(yè)產(chǎn)品的制造成本，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益。因產(chǎn)品的設(shè)計方案必須要適應(yīng)產(chǎn)品實際制造工藝水平，才能保證產(chǎn)品能夠被制造或達到實際設(shè)計期望，所以在實際設(shè)計中必須將設(shè)計與工藝實際能力相聯(lián)系，以保證制造的精度。本文對機械設(shè)計制造工藝的問題進行分析，并提出了提高設(shè)計制造工藝的相關(guān)措施，以此期望能促進機械設(shè)計及制造行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計;制造工藝;問題及對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.019

1 機械設(shè)計與制造工藝中存在的主要問題

現(xiàn)代制造工業(yè)迅速發(fā)展，制造水平日新月異，機械產(chǎn)品的生產(chǎn)速度也是得到巨大提升，但是在生產(chǎn)過程中也暴露著很多的質(zhì)量問題，這些問題不僅與制造工藝技術(shù)有關(guān)而且也和設(shè)計有直接關(guān)系，某些不合理的設(shè)計方案甚至可引發(fā)批量性的問題，導(dǎo)致產(chǎn)品制造中出現(xiàn)巨大質(zhì)量缺陷，造成資源浪費的成本上升。

1.1 工藝水平無法完全避免表面質(zhì)量問題

機械產(chǎn)品的表面質(zhì)量包括，表面的光潔度、精細度、成色等內(nèi)容，對產(chǎn)品的整體質(zhì)量和外觀有著很大影響，基于機械制造的固有缺陷，無法根除制造及加工中的產(chǎn)品表面的不平整、不均勻造成工藝上誤差，是目前機械制造行業(yè)必須著重予以解決的問題。這些問題的產(chǎn)生不僅與產(chǎn)品制造材料的質(zhì)量有關(guān)也和制造工藝水平有關(guān)，某些韌性較強的材料雖然利于加工，但是在實際切削中會產(chǎn)生較大的粗糙度，而脆性較高的材料由容易出現(xiàn)碎?，F(xiàn)象，這些材料對于制造工藝都有很大的要求。

1.2 制造工藝與設(shè)計方案要求不匹配

產(chǎn)品的設(shè)計是一種理想化的構(gòu)想，設(shè)計若不能適應(yīng)實際制造能力就缺乏了設(shè)計的實際意義，只能以一種概念存在?，F(xiàn)在某些設(shè)計人員在設(shè)計中缺乏實際的制造生產(chǎn)經(jīng)驗，只注重表面的效果設(shè)計，而未能完全考慮到制造工藝是否匹配。因此造成，設(shè)計方案很完美，但無法進行加工制造，無法把設(shè)計的思想轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H產(chǎn)品。既浪費了時間耽誤了生產(chǎn)進程，又造成了實際經(jīng)濟損失。

1.3 設(shè)計不夠完善影響制造精度

產(chǎn)品的制造精度既與制造設(shè)備和制造工藝水平有很大關(guān)系又與設(shè)計合理性相關(guān)。某些產(chǎn)品因結(jié)構(gòu)復(fù)雜需要滿足不同的使用功能，而設(shè)計中很小的一個考慮失誤都會導(dǎo)致最終產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷。因設(shè)計上缺陷問題也會導(dǎo)致產(chǎn)品制造精度不高，無法保證生產(chǎn)的產(chǎn)品完全滿足實際使用功能，會留下后期隱性問題。

2 提升機械設(shè)計與制造工藝的相關(guān)對策

機械制造是對設(shè)計理論進行實踐驗證的手段，也是機械產(chǎn)品得以實際生產(chǎn)的途徑，而在機械制造行業(yè)，制造工藝的改進和提升對整個機械產(chǎn)品的性能具有重要的保障作用，也能最大化的滿足設(shè)計意愿。制造工藝在整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程中起著非常重要的作用，就必須要求要有健全合理的工藝體系以及先進的工藝技術(shù)作支持，需要非常明確的工藝操作程序和方法要求，以此確保符合設(shè)計要求和保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.1 需要選擇適合的制造材料

目前機械制造行業(yè)的材料一般分為零部件材料與刀具材料兩種類型，而零部件材料的質(zhì)量直接關(guān)乎著產(chǎn)品的整體質(zhì)量和性能。所以，在制造材料的選用上必須充分考慮到其對產(chǎn)品的使用性能和結(jié)構(gòu)的滿足性。須要依據(jù)零部件材料的屬性，并從生產(chǎn)制造的經(jīng)驗上和要求上予以判斷選擇， 還要考慮到材料的價格后期耐用性美觀性等等多種因素。比如，我們熟知的蝸輪蝸桿組件，因其齒圈較大使用青銅材質(zhì)，蝸桿采用合金和碳鋼材料所以導(dǎo)致傳動效率低，散熱性差，非常影響實際使用，且磨損和膠合現(xiàn)象也比較普遍，因此在實際設(shè)計和材料選擇上就要選用耐磨性好耐熱性高的材料，以此改善這種現(xiàn)狀，實現(xiàn)其功能的最大化。

2.2 加強制造工藝水平的提升

隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，機械制造水平也在市場激烈的競爭中得到一定提升，機械制造企業(yè)要想獲得較多的經(jīng)濟效益，就必須不斷提升自己的設(shè)計及制造實力，同時還須加強制造工藝技術(shù)的提升，以此促進產(chǎn)品生產(chǎn)的批量化和標(biāo)準化，以減低生產(chǎn)成本。就需要企業(yè)，加強制造工藝的探索，加強對于常見制造問題的處理，可以加強研發(fā)資金及技術(shù)的投入，組建項目研究開發(fā)專家小組，同時加強行業(yè)聯(lián)合進行問題探討和解決，另外需要充分借助工業(yè)自動化和制造智能化思維，大力推進現(xiàn)代信息化和自動化制造，借助大數(shù)據(jù)平臺進行問題分析和工藝方法探索，加強同其他優(yōu)秀制造企業(yè)的交流合作，以此實現(xiàn)制造業(yè)的騰飛。

2.3 加強對切削工藝的控制

要保證機械設(shè)計與制造的質(zhì)量，既要選擇適宜的制造材料又要有合適的加工設(shè)備，同時還必須要加強切削工藝的控制力度，要有適宜的切削工具也要有嚴謹?shù)那邢骷夹g(shù)，充分考慮切削的多種影響因素。 實際制造過程中，因不連貫的生產(chǎn)過程，可能導(dǎo)致機械產(chǎn)品出現(xiàn)較大質(zhì)量問題， 如加工二維輪廓時，會造成輪廓表面粗糙度過大、輪廓受損度高的問題，所以要將更多的使用圓弧進退刀的工藝方式，以降低表面凹凸現(xiàn)象。另外還要注意制造加工路線的設(shè)置，要盡量選擇較短的路線以提高制造的時效，促進整體生產(chǎn)效率實現(xiàn)大批量規(guī)模化生產(chǎn)。再次，也要注意切削工藝中的潤滑劑使用研究。適當(dāng)?shù)氖褂脻櫥瑒┛商嵘邢鞯毒叩氖褂脡勖材苡行ПＷC設(shè)計產(chǎn)品的高精度。因考慮到潤滑劑在實際生產(chǎn)中能有效降低機具的熱能保證機具發(fā)揮最佳功能，增加制造的平順度，所以需要注意使用。

3 結(jié)論

總之，為實現(xiàn)機械產(chǎn)品的最佳品質(zhì)保證機械企業(yè)的最大利益，必須在實際設(shè)計和制造過程中充分理解和把握機械設(shè)計與制造工藝的特點，需要進行設(shè)計理論與制造實際的統(tǒng)一性分析，需要把握好產(chǎn)品制造的材料屬性也要注重制造工藝的改善和提升，以科學(xué)的制造方法和先進的制造思維實現(xiàn)制造與設(shè)計的和諧，由此必將促進機械行業(yè)的進一步發(fā)展和進步。

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