基于机械制造工艺的合理化机械设计策略研究

刘尧

摘  要：机械制造过程的出现有效地控制了制造成本，也促进了生产效率的提高。在这一过程中，合理的机械设计是保证产品质量的关键。为了帮助企业获得更多的经济效益，有必要在遵循各种基本原则的基础上，采用有针对性的机械设计措施进行设计工作。然而，从技术角度看，我国与发达国家还存在差距，导致企业在全球竞争中处于劣势。合理的设计策略不仅需要考虑差错控制，还必须考虑到质量和生产的方便性。迫切需要创新现有的设计策略，以满足日益增长的材料需求。

关键词：机械制造工艺;合理化机械设计;策略

引言

目前，随着社会的发展，机械行业的发展对机械制造过程和设计提出了新的要求。为了促进机械设计水平和机械制造水平的提高，在实际工作中，不仅要考虑到工业发展的实际需要，还要重视先进技术措施的应用，充分认识制造工作和设计工作的要求，并采取一系列有效措施进一步优化制造工艺流程，从而进一步提高机械设计水平，满足工业发展的需要。在需要的前提下，可以提高机械设计水平，促进机械工业的进步和发展。

1.机械制造工艺的关键技术

1.1制造工艺的流程

工艺是影响机械制造水平的重要因素，也是目前制造业的薄弱环节。在制造过程中涉及的内容很多，控制也很复杂。首先，工人需要用羊毛胚胎来处理原料。在此过程中，应做好零件的调试和检查，并准备好后续的安装。其次，需要对零件进行定位，使其相对于机床和刀具是固定的。目前，定位零件的方法有轴向固定、紧固螺钉和夹紧弹簧等。但是，为了保证产品的质量，还需要根据工件与夹具的配合情况来选择具體的定位方案。此外，在目前的大规模流动作业中，零部件的标准化要求也凸显出来，因此在定位过程中有必要选择合理的标准来规范生产。

1.2零件的夹装定位

一般来说，为了使零件在制造过程中保持原来的位置，有必要借助机械夹具对其进行修复。例如，车床上将安装一种特殊的三爪自定心卡盘，它既能夹紧零件，又能保持零件与刀具之间的平衡。该定心卡盘配有一个特殊的定位元件（如图1所示），可以有效地控制零件的位置误差，保证加工精度。同时，在夹紧装置的帮助下，施加一定的应力，使零件在应力状态下保持稳定。在夹紧方法方面，目前采用的工艺主要有直接修正、标记修正和夹紧。技术人员需要根据不同的生产规模和产品标准进行处理，以保证加工质量，提高生产效率。

1.3 制造的精度改良

精密控制可以说是机械制造过程的核心内容，它关系到最终产品的质量。除了初始设计参数外，加工过程也会产生误差。一旦机械零件的位置和尺寸出现错误，生产线可能瘫痪或影响产品质量。例如，在加工过程中，机床主轴会产生一定的位移，这无疑会引起加工误差。但目前国内轴承技术落后，难以适应日益严格的加工要求。此外，机床生产的刀具也容易出现严重的误差。在使用工具的过程中会发生折旧和损坏，因此企业经常定期维护和更换。然而，零件更换后，刀具与夹具之间的位置容易发生偏移，这也是目前需要注意的问题。

2.基于机械制造加工工艺合理化的机械设计制造的相关策略

2.1建立完善的设计方案

零件加工后，表面主要通过微观粗糙度影响整个零件的表面质量。对于许多机械零件来说，如果零件的表面质量不符合实际规格，其应用性能就会受到很大的影响，甚至影响到零件的使用和安全。在实际设计环节中，必须建立完善的设计方案，注重零件的表面质量。在机械连杆机构中，必须选用合理的刀具，结合工件的特点，尽可能选择偏转角小、刀尖圆弧半径大的刀具，从而有效地控制零件的表面粗糙度。在设计环节中，必须选择合适的切削条件，并结合具体材料选择合适的切削速度，以保证零件的表面质量。

2.2保证零件设计精度

只有保证机械设计中的设计精度，才能提高机械零件的加工精度。因此，应积极采取措施，确保机械设计中的设计精度要求。一方面，做好设计前的技术基础。在进行机械设计工作，特别是一些重要的机械零件之前，要组织有关负责人召开设计工作会议，明确设计零件的结构、尺寸等参数，特别是做好技术研究工作，不仅要保证设计工作的顺利完成，而且要利用现有设备顺利生产。此外，在确定设计方案时，还应注意在制造过程中考虑设备磨损，即不会对机械设备造成严重磨损，影响机械零件的精度。

2.3刀具及夹模误差

目前，机械制造中有两种固定尺寸的工具和成形工具，它们的尺寸和形状会影响精度。此外，在投入使用过程中，刀具也会磨损，其参数也会发生变化。就夹具而言，误差主要发生在制造和安装过程中。一旦发生误差，不仅会出现工件夹紧环节脱钩的现象，而且还会造成刀具的损坏。因此，行业也明确规定，夹具的标准误差应控制在工件的1/3以内。

2.4应用新的制造工艺

目前，对机械设计的要求不断提高，特别是新的设计理念不断涌现。为了提高机械设计的水平和质量，设计人员应结合机械设计的发展趋势，重视新制造技术在机械零件加工设计过程中的应用。一方面，要更新传统的设计理念，既要注重机械设计工作的质量，又要注重新设计理念的应用。设计方法进行设计工作。例如，在设计工作中，要注意环境保护观念的整合，降低机械零件工作中的能耗。另一方面，机械零件的材料对其性能有着明显的影响，因此在机械设计工作中要充分认识零件的运行环境，特别是要注意在设计中使用新材料，提高机械零件的性能，延长其使用寿命，为促进我国机械制造业更好更快的发展作出应有的贡献。

2.5融入绿色设计理念

目前，各行业的发展应融入节能环保的理念，机械制造中的机械设计也不例外。在设计中，必须融入绿色理念，使加工制造业朝着绿色、无公害的方向发展，这是加工制造业发展的主流趋势。为了最大限度地利用原材料，减少不必要的材料消耗，机械设计应优化机械设计标准，减少加工过程中的环境污染，以节约资源，提高生产效率，同时保护环境。此外，在机械设计上，要做好新材料的推广工作，尽量使用绿色材料或可降解材料，以保证生产环保产品，市场优势将逐步凸显，产品销售将越来越多，企业既能获得丰厚的利润，又能减少垃圾无公害处理的支出。

3.结束语

总之，制造过程直接影响产品质量，机械设计是制造过程中最关键的环节，必须掌握设备的性能和参数，然后根据产品属性、科学合理的设计，生产出符合质量标准的产品，同时提高产品生产效率，提高机械制造企业在市场上的竞争力，使机械制造业能够实现经济效益最大化。

参考文献

[1] 李景阳.浅析机械制造工艺中的合理化机械设计 [J].经营管理者，2018（26）：387.

[2] 李斌.基于机械制造工艺的合理化机械设计策略研究 [J].太原城市职业技术学院学报，2016（03）：185-186.

[3] 季常琴.基于机械制造工艺的合理化机械设计研究 [J].中国新技术新产品，2019，384（02）：90-91.