機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見問題及優(yōu)化措施

羅紅梅

摘要：嚴(yán)格把握數(shù)控專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)器加工操作程序，提高專業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)械加工技術(shù)水平和加工質(zhì)量，進(jìn)一步完善規(guī)范專業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械加工操作流程，可有效保證產(chǎn)品質(zhì)量?；诖耍恼戮唧w介紹了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本概念體系，分析了機(jī)械設(shè)計(jì)以及加工中常見的問題，提出了相應(yīng)解決措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);加工過程;應(yīng)用研究

引言

在信息化技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，我國的各行各業(yè)都進(jìn)行了深層次的革新。將機(jī)械加工和相關(guān)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，能夠進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械加工業(yè)的快速發(fā)展。并且從未來的發(fā)展規(guī)劃來看，這顯然已經(jīng)成為一種社會趨勢。在今后的工作中，若想有效地提升各種機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，更好地發(fā)揮其在社會發(fā)展中的積極作用，幫助企業(yè)在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，還需要對產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的加工過程進(jìn)行優(yōu)化升級，發(fā)揮其在產(chǎn)品性能提升方面的重要作用。

1機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的問題

1.1機(jī)械加工過程有待優(yōu)化

在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)加工的過程當(dāng)中，工作人員往往會受到多方面因素的不同影響，使機(jī)械加工容易受到各種外力作用導(dǎo)致生產(chǎn)誤差、變形等多種不可控情況，最終與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果和機(jī)械設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)存在出入。機(jī)械在加工過程中會受到不同作用力，這些作用力會對零件精度造成不同的影響，如車刀力度過大會導(dǎo)致機(jī)械零件彎曲變形，如果剛度大于工件的硬度，將會直接造成零件損毀。另外，刀具的選擇也會造成機(jī)械加工的精度存在問題。如果外圓車刀的剛度較小，刀桿的強(qiáng)度過大，這種情況就很容易導(dǎo)致用力過大造成杠桿產(chǎn)生變形現(xiàn)象，影響機(jī)械加工精度。同時如果反之刀桿的強(qiáng)度較大，那么在加工生產(chǎn)的過程當(dāng)中就很容易造成零件和刀具的彎曲和變形，破壞機(jī)床的穩(wěn)定性，甚至直接造成零件作廢或者機(jī)床受損。

1.2機(jī)械加工工藝精度有待提高

機(jī)械加工制造工藝生產(chǎn)精度直接影響機(jī)械產(chǎn)品實(shí)際質(zhì)量，提高機(jī)械加工工藝精度是提高機(jī)械企業(yè)在市場核心競爭力的有效措施。然而，在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中，很多機(jī)械加工者的工藝技術(shù)不夠熟練，加工工藝精度也難以達(dá)到企業(yè)原本的加工標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致機(jī)械加工設(shè)計(jì)工藝不精主要原因有多方面，其中工藝操作人員的機(jī)械加工工藝技術(shù)與操作能力不足最為關(guān)鍵。例如，在準(zhǔn)備使用小型刀具或?qū)I(yè)夾具時，沒有仔細(xì)檢驗(yàn)刀具，選用的刀具是遭受嚴(yán)重磨損的小型刀具或?qū)Ｓ脢A具，影響了刀具加工時的精度。同時，在實(shí)際加工過程中，加工機(jī)械工藝管理人員對設(shè)備冷熱變形溫差的管理控制不好時，會直接造成加工機(jī)械設(shè)備的冷熱變形，導(dǎo)致大量加工工藝出現(xiàn)誤差。另外，類似汽車機(jī)床零件磨損或機(jī)械幾何精度誤差等問題，都會對車床機(jī)械設(shè)計(jì)以及加工制造工藝的機(jī)械精密度性能造成較大影響。

1.3機(jī)械材質(zhì)選用問題較突出

工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)或零件組裝加工時，材質(zhì)的選用環(huán)節(jié)非常重要。材質(zhì)選用無論是軟硬度或是柔韌度都需要經(jīng)過仔細(xì)檢查，材質(zhì)選用上的失誤會對產(chǎn)品質(zhì)量性能造成嚴(yán)重影響。但在機(jī)械設(shè)計(jì)中的零件加工過程中，有時需要選用質(zhì)量不合格的零件加工輔料材質(zhì)，一方面是這些材質(zhì)加工質(zhì)量可能存在一定安全問題，另一方面選用的加工材質(zhì)不能夠符合機(jī)械設(shè)計(jì)零件加工材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在配備加工零部件時，若使用的配備零部件本身材質(zhì)過硬，在加工過程中則容易因零件受熱摩擦過度而產(chǎn)生斷裂;若使用的配備零部件本身材質(zhì)過脆，加工時便容易斷裂變形，生產(chǎn)制造出來的零件產(chǎn)品同樣無法完全達(dá)標(biāo)。

2機(jī)械設(shè)計(jì)加工優(yōu)化措施

2.1科學(xué)選擇加工使用材料

材料庫應(yīng)選擇合適的，制定生產(chǎn)計(jì)劃，加工確定產(chǎn)品到底需要什么，挑選合適加工人員等，并進(jìn)行產(chǎn)品材料庫的選擇，按計(jì)劃進(jìn)行，確保所選材料科學(xué)合理，不僅能充分滿足產(chǎn)品生產(chǎn)者需求，還能幫助生產(chǎn)開發(fā)出高性價比的加工產(chǎn)品，同時還要做好產(chǎn)品入庫材料整理儲存工作，避免材料儲存不合理。

2.2形狀方面的優(yōu)化

根據(jù)當(dāng)前的市場狀況來看，很多的機(jī)械設(shè)備由于其具備的功能相對強(qiáng)大。相應(yīng)的，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)等也會較為復(fù)雜。在眾多的零件中，其形狀和性能存在著較大差異，相關(guān)的工作人員便無法對其進(jìn)行有效的管理和準(zhǔn)確的分析，對于優(yōu)化工作的順利開展產(chǎn)生了一系列的影響。自20世紀(jì)的60年代起，國內(nèi)外的相關(guān)從業(yè)者便對此給予了足夠的重視，并對其進(jìn)行了不斷的研究。在此背景下，也出現(xiàn)了眾多的科技成果。從我國的研究現(xiàn)狀來看，也取得了較為突出的優(yōu)勢。比如，機(jī)械行業(yè)的專家學(xué)者王世軍教授便對機(jī)械行業(yè)未來的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行了充分的調(diào)查研究后，推動我國的機(jī)械人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)取得了重大的突出，有效地促進(jìn)了機(jī)械機(jī)構(gòu)的優(yōu)化和升級。

2.3多學(xué)科結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化

多學(xué)科結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是近年來相關(guān)的專家、學(xué)者提出的所需要進(jìn)行重點(diǎn)考慮的問題，這主要是從信息交互的特征角度出發(fā)所提出的。在信息化快速發(fā)展的背景下，多種學(xué)科之間的交流和互動明顯地增強(qiáng)。從另一方面來看，如果僅是以某種單一的學(xué)科進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，很容易導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，難以滿足既定的目標(biāo)。為此，在今后的機(jī)械機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作中，也需要充分地考慮多學(xué)科結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響。將數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和物理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的特點(diǎn)及優(yōu)勢進(jìn)行有效的結(jié)合。從其積極作用來看，能夠有效地提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時，對機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展也能夠產(chǎn)生積極的作用。

2.4機(jī)械結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能優(yōu)化

從動態(tài)性能的特點(diǎn)來看，其主要指的是機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行的過程中，很可能會受到外界的作用力，從而使得其表現(xiàn)的外形和運(yùn)動的參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的改變。加強(qiáng)對機(jī)械產(chǎn)品動態(tài)性能的研究，能夠根據(jù)其特點(diǎn)來研究產(chǎn)品的工作強(qiáng)度，并據(jù)此判斷工作壽命的長短。為此，在今后的工作中，需要加大對機(jī)械結(jié)構(gòu)動態(tài)性能的研究。從其優(yōu)勢來看，能夠有效地降低機(jī)械產(chǎn)品的工作負(fù)擔(dān)。在此條件下，通過對工作強(qiáng)度的控制有效地提升機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命。

2.5對自動切削機(jī)的精度要求精確

機(jī)械加工與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間總存在一定誤差，從而影響加工精度。影響機(jī)械加工精度的因素分為機(jī)械加工的系統(tǒng)誤差、工件裝夾誤差、機(jī)械加工系統(tǒng)受力和受熱變形引起的誤差等。以自動切削機(jī)的精度要求設(shè)計(jì)為例，機(jī)械加工生產(chǎn)過程中每道工序都需要有一個切削傳動過程，在每道工序進(jìn)行切削施加量的分別確定，是機(jī)械設(shè)計(jì)操作人員必須著手完成的重要工作，而在對各道工序進(jìn)行切削施加量確定的工作過程中，應(yīng)分別充分考慮各種直接影響量的因素，包括所用切削傳動工具、切削傳動機(jī)床和所用工件間的剛性配合程度、切削的施加速度和切削深度、待分割切削機(jī)床部件具體表面的粗糙變化程度、待分割切削機(jī)床工件的所用材質(zhì)等。舉例來說，在對銑削切割設(shè)計(jì)刀具需求進(jìn)行剛度選擇時，應(yīng)該根據(jù)不同設(shè)計(jì)工件的不同切割剛度需求，選擇不同的切割刀具;對于根據(jù)工件不同的剛度設(shè)計(jì)刀具需求和不同設(shè)計(jì)刀具用途上的選擇，需要運(yùn)用不同的刀具切割的加工速度和切削深度。另外，在工件進(jìn)行銑削切割時，還應(yīng)該合理選擇使用各種切削液，以充分控制切削時溫度保證整個切削處理過程的工作質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述，在機(jī)械設(shè)計(jì)加工的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的加工情況，選擇合適的切削刀具和加工材料，優(yōu)化加工流程，規(guī)范加工手段、技術(shù)和方法，綜合考慮多方面因素的影響，提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工的性能和質(zhì)量。

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