机械制造工艺优化背景下机械设计策略选择

曹玉朝 苏军红

【摘 要】良好的机器生产技术，有利于在降低投资成本的基础上，保障最终生产产品的质量，在一定程度上避免了资源的浪费，可以根据实际的要求使机械设计方案不断的完善。因此相关机械设计工作人员一定要不断丰富自身的设计技巧以及设计知识，对商品进行不断的开发和创新，使得机械生产企业能够获取最大的经济效益。鉴于此，本文对机械制造工艺优化背景下机械设计策略选择进行了分析，以供参考。

【关键词】机械制造;工艺优化;机械设计;策略选择

引言

在合理化机械设计中，设计人员首先要对机械制造工艺进行全面的了解，明确机械制造工艺中的几个加工流程，再结合以往的加工经验，对机械的参数以及机械加工工艺进行合理的设计。使得加工后的机械部件能够满足客户的需求，促进企业在机械生产中获取最大的经济效益。

1机械制造工艺的发展历史及现状

从旧石器时代开始，我国就已经出现了机械制造工艺，人们通过打磨石头来制造自己需要的石器。从石头到铜铁，材料在不断变化，机械制造工业不断发展进步，工作效率也在不断提升。机械制造工艺的出现帮助人们减少了手工劳动，极大的提高了生产质量和生产效率，满足了人们的基本需求。近年来，各种现代化科技手段逐渐应用于机械制造工艺，但是相比发达国家我国的机械制造行业还存在着较大的发展进步空间，制造工艺还需不断提高。机械制造工艺是机械制造行业最重要的技术，当前科学技术的运用使得机械制造工艺向自动化发展，人们通过调控计算机就可控制机械设备的运行，设备的控制变得简单易学。我国机械设备工艺发展起步较晚，与互联网结合运用的技术相比于其他国家较为落后，不能很好的适应。其次，我国部分机械制造业公司的思想较为落后，不能随着时代的变化革新管理生产方法，如何全面改革机械制造工艺也是目前的一大问题。

2机械制造的工艺

2.1气体保护焊工艺

焊接工作是机械制造业中不可缺失的一环，焊接工作是机械制造企业非常看中的工作程序，而对其的保护也十分重要。在日常的焊接过程中一般使用气体来对焊接进行保护，在焊接的过程中使用一些电弧来当做焊接的热源，在整个使用气体焊接的过程中，产生的气体可以让电弧跟空气还有熔池分离开来，一方面，可以避免一些特殊的气体进入，导致产生焊接事故，另一方面可以保护整个焊接的设备。一般焊接保护的气体选择是二氧化碳，二氧化碳成本低并且不会对设备以及焊接过程有所影响。

2.2埋弧焊工艺

在焊接过程中，有一种焊接方式存在自动焊接，也有一种方式存在半自动焊接，这种焊接方式就是埋弧焊工艺，这种工艺是通过燃烧电弧完成，在自动方式下，操作人员会将焊弧跟焊丝放到合适的地方，之后通过操作平台进行远端操作，最终实现自动焊接。而半自动则是需要在焊接过程中，操作人员来回移动电弧。

2.3搅拌摩擦焊接工艺

搅拌摩擦焊接属于焊接工艺中经济效益比较高的一种，这种工艺适用于各个领域，即使是飞行器、车辆这种大型物件的焊接都没有难度，这种技术发展的较为成熟，工艺水平也达到了一定的高度。这项工艺可以在应用之时减低材料的损耗量。范围也比较广，对温度要求也比较低，焊接过程并不会影响到原物件的一些特殊结构，能够有效的节省焊接所需要的成本，给企业提供高经济效益。

3机械设计原则

3.1整体性原则

在对机械进行设计时，一定要运用整体的眼光来对待各项环节的设计工作，根据机械每一环节的数据以及对零件的要求，提高机械设计的整体精准度，在保证各个部件组合合理的基础上，研究出最终的设计方案。

3.2综合性原则

机械制造属于实践的范畴，机械设计属于理论的范畴，从这个角度来看，在对机械进行设计时，应当将机械的理论知识与实践是认识相互结合，从综合性的原则上，合理的进行机械设计有利于保证整个机械设计具有较强的合理性和科学性，设计人员应当将以往机械设计的经验和实际应用情况相互结合，将机械设计理论知识与实践应用充分地进行联系，使得设计后的机械不但能够满足实际的使用需求，还能在一定程度上提高机械的设计质量，为机械制造企业带来更多的经济效益以及社会效益。

4机械制造工艺优化背景下机械设计策略的选择

4.1持續提高加工精度

机械加工环节中设备与操作的影响会导致误差无法被彻底消除，围绕误差产生原因展开深入研究能够帮助机械制造从业者更好地控制误差，提升精度。在设计环节，设计人员要对各个部件在加工过程中可能产生误差的环节进行明确，通过与制造者的共同调整夹具、测量精度等等，重点关注因为设计原因产生的热应力、内部应力等等，提前制定补偿园，通过补偿法、分化、均化等方式减少误差产生，达到提高精度的目的。

4.2引入绿色机械设计理念

绿色设计理念在社会各个领域的应用日益广泛，机械行业也不例外，绿色设计理念重点强调设备与周围环境的友好性，期待通过设计优化降低机械制造与使用对资源的消耗以及对环境的污染。因此机械设计人员要在设计环节积极引入并应用绿色设计理念，尽量减少原材料消耗或使用绿色材料替代，围绕工艺水平更多地选择产品回收利用，综合提升机械设计与制造经济效益的同时把握环保效益及综合效益。

4.3机械零部件的表面加工工艺

人们通常认为机械零部件表面光滑度对机械设备本身使用效果无任何影响，但就相关研究数据显示，机械零部件在使用寿命上与机械零部件表面光滑程度有着很大关系。因此，在对机械设计进行分析过程中，需采取有效方法提高机械产品表面加工质量;在此过程中，如何选择制造刀具尤为重要，从机械零部件表面光滑程度来看，若表面粗糙程度越小，则零部件使用寿命会越长;若表面粗糙程度越大，则零部件使用寿命会越短，所以在选择制造刀具时，为降低零部件表面粗糙度，可以选择副偏角较小或圆弧半径较大的刀具。特别在加工过程中，可以根据机械零部件属性来选择刀径较大或刀尖较为圆润的刀具，如精车刀、修光刃这类制造刀具也能够起到一定作用。其次，在使用刀具时，切削速度与零部件表面粗糙程度有很大关系，当切削速度越快时，零部件表面光滑度越高，粗糙程度会越小;而当切削速度过慢时，零部件表面光滑度越低，粗糙程度便越大，所以保证零部件表面光滑度的一个关键措施就是提高切削速度。为使机械零部件表面层变形程度降低，在使用刀具对零部件进行加工时，对刀具切削用量以及刀面的磨损宽度要加以严格控制;通常情况下，为使机械零部件表面加工质量得以提高，切削速度需大于供给量，且还应该依据切削条件来对切削技术加以调整;为获取表面光滑及平整机械零部件，可以从切削条件、不同材料以及控制切削速度方面入手。此外，还可以使用机械零部件切削液来对机械零部件表面进行美化处理。

结束语

现代机械设计理念高度关注机械使用效率与使用效果，同时兼顾使用者的使用感受与设计制造环节的绿色节能随着加工精度、加工质量及设计标准化程度不断提升，机械设计工作进入了全新发展阶段，设计者不仅仅要考虑工业发展需求，更要积极引入全新技术与全新工艺，确保机械设计能够更好地发挥应有效果。

参考文献：

[1]闫梅.机械制造工艺视域下的合理化机械设计研究[J].内燃机与配件，2018（22）：63-64.

[2]吕俊流.基于机械制造工艺的合理化机械设计策略研究[J].电子世界，2018（17）：86-87.

[3]王大勇，韩佳钰.基于机械制造工艺的合理化机械设计研究[J].中外企业家，2018（25）：132.

[4]李强.以机械制造工艺为基础的合理化机械设计策略探讨[J].中国金属通报，2018（08）：167-168.

[5]周波，赵瑜.浅析机械制造工艺中的合理化机械设计[J].内燃机与配件，2018（15）：99-100.