基于机械制造工艺的合理化机械设计分析

董天豹 王江飞

摘 要：机械制造环节是产品加工和制造的前提，更是决定产品性能和质量的关键环节。我国许多机械制造企业更是完成了从手工生产到量化生产以及自动化生产的过渡，而企业要想取得更进一步的发展，就应深入机械制造环节，做好机械设计制造技术的合理优化，确保能够有效提高机械制造加工效率和质量，以此来不断促进我国机械制造行业的快速稳定发展。

关键词：机械制造工艺;合理化;机械设计

引言

在科学技术多元化发展的背景下，机械制造技术的水平不断提高。在一定程度上，该领域的智能化机械设计以及生产水平取得了很大的成果，自动化、智能化已经得到全面打字。可见，在智能制造时代的背景下，可以从技术机制的构建、创新、发展等方面入手建立机械设计技术优化的体系，也与国家环保设计相呼应。根据以上情况，更加保证了技术的应用效果，从而实现了社会的效益和经济效益的双赢。

1我国机械制造加工现状

1.1生产设备精度不高

一般而言，在评判机械产品的中主要考虑的是产品的质量是否达到预期水平，如果能够达到就说明质量是有所保障的。但是目前国内的机械制造加工的生产设备相较于国外还有一定的差距，在精度以及效率方面还存在较大的进步空间。这些设备的存在会造成机械制造加工企业的生产存在许多不可控的风险，轻则会影响产品的生产效率，重则会引发各种安全生产问题，生产的产品自然也会存在一定的质量问题，最终造成机械制造加工企业的客户大量流失，严重制约企业的生产和发展。

1.2产品外观有待优化

受制于国内艺术设计教育起步较晚，我国机械制造加工企业往往将重点放在产品的精度上，而非外观上。许多企业生产的产品质量有保障，但是外观由于缺乏良好的工业设计，往往会让人缺乏购买的欲望。当今社会人们对产品的需求已经不仅仅是内在，对外观等关注越来越多，如果企业仍然不重视外观设计，则会降低产品的竞争力，影响到企业最终的效益。另外机械制造加工类企业的生产、物流和仓储环境较为一般，产品在生产完毕后运输的过程中可能会出现磕碰等状况，影响到产品的外观，这无疑是不利于销售工作的开展，同时也在无形之中增加了许多人力物力的投入，降低了企业的盈利能力。

2机械制造工艺的合理化机械设计策略

2.1推行绿色环保化设计

绿色环保设计理念不仅可降低机械设计对于周围环境的污染，还可提高机械设计成功率。基于绿色设计理念，可提升机械加工效率，促进机械制造工艺发展，并在传统机械制造工艺中融入全新绿色环保元素。因此，只有始终坚持绿色环保设计理念，以其为指导，合理利用系统化设计理念，以绿色环保材料为原料，注重原料利用率，降低损耗，才可提升效率。而且基于此理念，可最大程度上减少对于周围环境的污染，从而提高机械设计与机械制造加工的整体效益，进而满足企业与社会等多元化需求。

2.2提升机械制造中加工工艺水平

加工工艺作为衡量我国机械制造生产工艺合理性的重要指标，是评价相关零部件的精准度以及确定机械制造工艺合理性的重要标准。在当前“微观不平衡”的加工工艺标准下，良好的加工工艺可以有效地调动加工产品的物理、化学性能，确保产品的有效应用以及相关的安全性能。在具体的机械制造实践中，加工工艺要求产品的表层质量符合相关的标准，在工具的选用、安全标准的确定甚至细微到零部件产品的刀具要求等方面，要确保加工产品符合市场的要求，具有相关的加工工艺设定，这样可以优化产品以及零部件的相关，在零部件的选用上，表层的加工工艺可以从圆弧半径等方面入手深入加工。表层的加工工艺会出现先关表层的切削和变形，这要求在机械制造工艺加工过程中，有效地控制相关刀具、零部件的宽度，用精准、科学的眼光看待表层的加工。正确有效的利用相关的加工工艺设定，做好表面的加工工艺相关工作，提高产品的相关精准度，进而提升产品和零部件的质量。

2.3提升机械设计精准度

在机械设计过程中受设备和生产工作人员的影响很容易出现加工误差问题，在机械设计过程中想要有效减少这些误差，确保机械设计达到精准度的要求，需要相关人员在机械设计的过程中强化对误差出现原因的分析，并对机械设计误差产生的原因进行精准化的深入分析，以求为后期产品架构设计提供更为精细的数据支持。从发展实际情况来看，在机械制造过程中产生加工误差的原因一般包含热变形、刀具磨损、系统应力等。因此，在机械零件设计的过程中需要相关人员综合零件加工误差内容，综合应用误差补偿方法、分化原始误差方法等进行机械零部件的设计。

2.4控制误差

机械制造工艺中，影响产品质量的重要因素是误差。国内机械加工所用设备的精密度不高，所以成品的合格率没有达到预期。鉴于机加设备精密度不高的现状，机械设计人员在工件设计时必须要考虑影响精密度的所有因素，包括设备误差、环境温度、材料应力变化等。设计时，结合工艺水平使用补偿法和分化法来计算误差，然后在制造工艺中严格控制设备参数，力求达到工件设计预期。另外，在设计时要尽量简化设计，工件越复杂，尺寸链越长，封闭环的偏差越大，尺寸链环数小于5采用极值法，大于5则采用概率法。所以，为了控制误差，提高加工精确度，降低设计工作量，要尽量缩短尺寸链。

2.5提升外观质量

在机械生产的过程中，粗劣的外观也属于产品质量的主要制约要素。首先，机械产品的外观大部分都是通过切削处理的，所以，在选用切削刀具的时候需要特别关注刀具的材质、强度、硬度，以此来达到标准要求，并根据具体加工流程的特征，尽可能选用小角度的工具，以减少产品表面的粗劣程度，进而使得产品的表面更加光滑。此外，加工过程中的切削速度也会对成品的外表面产生不利影响，恰当的切削速度可以降低表面粗劣程度与切削变形程度，在具体的生产过程中，要通过减慢进度、降低切削速率，增加切削液供应量等方式来提升外观质量。

2.6增强机械制造工艺标准

在机械制造工艺的相关设计和生产工作中，标准化的要求不被一些相关工程所重视，引发过一系列的问题。但在对工業制造精准度要求越来越高的当下，标准化日益成了工作中的重要组成部分，也成为检验机器制造工业可行性与合理性的一块炼金石。机器制造工艺中，具体的合理化要求零部件等方面被集中统一的管理，体现出相关零部件和产品的高性能，贴合工业机器制造工艺的整体需求，进一步提升这一方面的质量和效率，产生一部分边际效益，推动这一工业产品更好更快的发展，实现其合理性。

结语

综上所述，在机械制造工艺发展中，引进合理化机械设计，既能提升机械制造工艺水平，又能减少资源消耗，提高机械制造效率，节约成本，因此合理化机械设备倍受青睐。并且，二者结合不仅可以实现机械制造工艺合理化，还可促使设计理念不断更新完善，从而真正意义上提高机械设计实施标准，优化机械制造加工精确度与质量，延长机械产品使用寿命，为企业带来良好综合效益。

参考文献：

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