機械設(shè)計制造加工工藝合理性的機械設(shè)計制造研究

符國武

摘要：我國機械制造業(yè)的發(fā)展隨著科技的發(fā)展在不斷加深。在機械制造行業(yè)，有效的利用機械設(shè)備不但可以降低成本、提高資源使用效率，還可以減少時間方面的消耗，實現(xiàn)質(zhì)量和效率的雙重最優(yōu)解。在這個基礎(chǔ)上，我國機械制造工藝及其合理性的重要程度不言而喻，這對我國工業(yè)發(fā)展的大局起著至關(guān)重要的作用，有助于推動工業(yè)和自動化技術(shù)的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械制造;加工工藝;合理化;

引言

機械制造業(yè)是一個龐大的產(chǎn)業(yè)，無論是機械的加工還是機械的設(shè)計都是一個非常復(fù)雜的過程，這個過程存在著較大的難度，若技術(shù)人員在進行加工或是設(shè)計的過程當中存在一定的失誤，就會直接影響到機械產(chǎn)品的質(zhì)量以及使用效果，并且還會給機械制造企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟損失，為了保障機械企業(yè)未來的順利發(fā)展，在開展機械制造以及機械設(shè)計的時候都需要嚴格按照標準，保障機械制造的加工工藝水平。

1現(xiàn)階段我國機械制造加工工藝簡析

為了確保產(chǎn)品的加工質(zhì)量，在機械制造的各個環(huán)節(jié)，操作人員都應(yīng)嚴格按照有關(guān)流程開展工作：第一，操作人員應(yīng)首先完成機械設(shè)備的點檢，提前準備好機械生產(chǎn)所使用到的材料、刀具、量檢具，并將有關(guān)參數(shù)設(shè)置到合理的范圍之內(nèi)，并完成對機械設(shè)備的調(diào)試，避免機械設(shè)備在運行時出現(xiàn)故障。第二，嚴格按照機械設(shè)備的操作要求，規(guī)范使用機械設(shè)備的有關(guān)功能。第三，按照作業(yè)標準完成零件的首件加工之后，應(yīng)合理正確并及時地檢測零件的質(zhì)量，確保零件的規(guī)格和安裝要求都能夠符合相關(guān)標準之后，再進行批量加工生產(chǎn)，并按照作業(yè)標準的檢測頻次對零件質(zhì)量進行檢測。第四，在組裝零件時，應(yīng)將零件固定在機床或者夾具上，并根據(jù)相關(guān)作業(yè)標準要求，對其作出適當?shù)恼{(diào)整。操作人員作為機械制造加工的關(guān)鍵人員，應(yīng)做好檢測和組裝工作，確保能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)和組裝精度。

2機械制造工藝的流程

2.1生產(chǎn)工藝過程

一般我們將機械生產(chǎn)的各種原材料利用機械設(shè)備進行加工，得到機械產(chǎn)品的各個零部件，最后將各個機械零部件組裝成機械產(chǎn)品的全過程稱之為生產(chǎn)工藝過程。一般的機械生產(chǎn)工藝流程為：制定機械產(chǎn)品的技術(shù)要求、采購機械生產(chǎn)的原材料、制造機械零部件毛坯、加工機械產(chǎn)品的各個零部件、對各個機械零部件的表面進行熱處理、將各個機械零部件組裝成機械產(chǎn)品、最后對機械產(chǎn)品進行調(diào)試驗收等。

2.2零件裝夾

在機械制造加工中，零件裝夾是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，此過程通過在機械設(shè)備中選擇正確位置用于固定毛坯材料，以促使機床制造加工工藝順利有序完成。零件裝夾需加緊穩(wěn)定零件毛坯，由于加工會向毛坯施加外力，裝夾力過大會造成零件表面擠壓變形，裝夾力過小，又會造成零件位置移動，嚴重時造成機床運行故障，所以科學(xué)合理地完成裝夾，可在在順利加工生產(chǎn)的基礎(chǔ)上保障產(chǎn)品質(zhì)量。而工藝設(shè)計應(yīng)按照產(chǎn)品加工應(yīng)用需求，選取最佳裝夾方式。

2.3零件定位

在機械零部件制造生產(chǎn)過程中，我們應(yīng)該首先根據(jù)成品圖要求確定好待加工的零部件的定位方式和定位類型，然后才能選用合適的加工設(shè)備和加工方法對機械零部件進行加工。制定一個科學(xué)合理的零件定位方案不僅可以提高零部件的加工質(zhì)量還能提高零部件的加工效率。當然針對不同的零部件，都需要重新確定零部件的定位和加工的方案，我們不能用一種零部件的定位加工方法來加工其他的機械零部件，如果這么做，會使得零部件的加工質(zhì)量不能夠得到保證。比如同樣是發(fā)動機凸輪軸的加工，加工中心對前端頭進行加工時一般會加工一個鍵槽或者銷孔，用于后序角向定位用，但不同凸輪軸產(chǎn)品成品圖定位基準不同，有的是用凸輪桃片定位，有的是用前端頭和軸桿連接處的方臺定位，因為成品圖要求的定位基準不同所致。

2.4加工精確度

對于產(chǎn)品工藝設(shè)計而言，加工精確度是其最為關(guān)注的重難點，與加工技術(shù)實踐應(yīng)用程度息息相關(guān)，且直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量與加工過程?；趯嶋H加工，合理設(shè)計并明確加工精確度，是進一步確定產(chǎn)品尺寸規(guī)格、形狀、切割位置、工藝流程的關(guān)鍵;而且有效控制加工精確度，可顯著優(yōu)化產(chǎn)品工藝，提高加工質(zhì)量。比如汽車零部件機械加工過程中，需在鍛坯加工時，有效控制溫度，合理調(diào)控正火溫度，以保障加工零部件的硬度，在硬度處于198-208HB的時候，應(yīng)采用切削加工工藝，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，利用40CrMnMo材料切削時，可持續(xù)加熱到870℃，在保溫空冷作業(yè)之后，以660-680℃高溫完成回火，促使其與切削工藝要求明確相符，以提升加工精確度。

3機械制造加工工藝合理化方面的具體方法措施

3.1對機械制造精度的高要求

在機械制造層面，近年來在設(shè)計領(lǐng)域提出的新理念層出不窮，也使得機械設(shè)計出現(xiàn)了一系列新的變化，提出了新的要求。在機械設(shè)計工作的具體實踐中，相關(guān)施工者和設(shè)備、零部件等出現(xiàn)的差別會影響到整個工作進程。雖說細微差別無處不在，但在對高精尖要求越來越高的當下，機械制造飛速發(fā)展，一些細微的誤差很可能造成嚴重的后果。比如凸輪軸信號盤的裝配，如果裝配角度超差，沒有及時發(fā)現(xiàn)并進行了裝機，那該車在以后的行駛過程中極易發(fā)生爆缸，進而引發(fā)交通事故，造成生命財產(chǎn)損失。因此我們要對機械相關(guān)設(shè)計行業(yè)的精準度進行要求，對細節(jié)性的加工生產(chǎn)進行嚴格管理，對機械制造中的問題要嚴加審查、避免再次出現(xiàn)。首先應(yīng)該保證設(shè)計方案的有效規(guī)劃，為加工制造工作提供一個全面的預(yù)案。其次，在加工過程中，要做好零件精準度的升級工作，并對這一方面做好嚴格的誤差管理，做好準確的技術(shù)預(yù)案，在零部件、夾具的加工應(yīng)用方面，增加其精準度的考量。降低機械加工層面的工藝方面的誤差，提升其準確度，對以往的誤差加深其研究，提出切實有效的解決方案，保證其精準度。

3.2增強機械制造工藝的標準水平

在機械制造工藝的相關(guān)設(shè)計和生產(chǎn)工作中，標準化的要求不被一些相關(guān)工程所重視，引發(fā)過一系列的問題。但在對工業(yè)制造精準度要求越來越高的當下，標準化日益成了工作中的重要組成部分，也成為檢驗機械制造工業(yè)可行性與合理性的一塊煉金石。機械制造工藝中，具體的合理化要求零部件等方面被集中統(tǒng)一的管理，體現(xiàn)出相關(guān)零部件和產(chǎn)品的高性能，貼合工業(yè)機械制造工藝的整體需求，進一步提升這一方面的質(zhì)量和效率，產(chǎn)生一部分邊際效益，推動這一工業(yè)產(chǎn)品更好更快的發(fā)展，實現(xiàn)其合理性。

3.3優(yōu)化加工表面質(zhì)量

為實現(xiàn)合理化機械設(shè)計，必須加強對加工表面質(zhì)量的重視，特別是需要提升機械產(chǎn)品表層整體性。在機械產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中，表面質(zhì)量與合格率問題息息相關(guān)，比如車床或加工中心加工過程中，如果零件表面或者夾具發(fā)生纏屑、堆積鐵屑問題，在自動化生產(chǎn)線中因為機械手夾持位置變化或者零件墊屑最終造成零件定位基準發(fā)生改變，極易造成產(chǎn)品質(zhì)量問題。因此在機械設(shè)計中，必須提高機械加工表面質(zhì)量。切削環(huán)節(jié)對于產(chǎn)品表面的影響不容忽視，需在設(shè)計中科學(xué)合理選擇切削操作工藝并設(shè)置加工參數(shù)，需根據(jù)具體情況合理選擇切削液，并以均勻速度完成切削;選擇合適的刀具，為實現(xiàn)合理化機械設(shè)計，設(shè)計人員需詳細觀察零部件特性，基于不同部件情況選擇相應(yīng)刀具，以縮減圓弧半徑與角度層面的偏差，其中修光刃與精車刀都是最佳選擇;合理化機械設(shè)計過程中，還需嚴格控制產(chǎn)品形變方式，由于部分零部件形變會導(dǎo)致機械表面質(zhì)量下降，因此在設(shè)計時，應(yīng)有效控制形變，以提高質(zhì)量。

結(jié)論

綜上所述，在機械制造工藝發(fā)展中，引進合理化機械設(shè)計，既能提升機械制造工藝水平，又能減少資源消耗，提高機械制造效率，節(jié)約成本，因此合理化機械設(shè)備倍受青睞。并且，二者結(jié)合不僅可以實現(xiàn)機械制造工藝合理化，還可促使設(shè)計理念不斷更新完善，從而真正意義上提高機械設(shè)計實施標準，優(yōu)化機械制造加工精確度與質(zhì)量，延長機械產(chǎn)品使用壽命，為企業(yè)帶來良好綜合效益。

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