机械设计制造的注意要点探析

发表时间:2020/3/26   来源:《知识-力量》2019年12月61期   作者:徐进 翁子杰
[导读] 随着我国经济的发展,生产力的不断提高,机械设计制造行业在提高生产力方面做出了突出贡献,该领域的关键技术开始引起人们的广泛关注和深入探究。机械结构的设计是机械设计的核心,机械结构设计在机械设计中起到重要作用
(浙江师范大学行知学院,321004)
摘要:随着我国经济的发展,生产力的不断提高,机械设计制造行业在提高生产力方面做出了突出贡献,该领域的关键技术开始引起人们的广泛关注和深入探究。机械结构的设计是机械设计的核心,机械结构设计在机械设计中起到重要作用。本文对机械设计制造运用的主要技术进行简要介绍,并阐述了机械设计制造应遵循的设计准则和设计要求。通过分析各关键技术之间的内在关系。探析机械设计制造在技术方面应注意的要点。
关键词:注意要点;机械设计制造;设计准则

 
       前言:
       机械是人类智慧结合劳动经验的产物,通过机械设备的辅助劳动,能够帮助人类降低生产生活活动的难度,从而节约人才物力资源。机械是由实物构件组合而成,复杂的机械需要多种简单的机械组合,各部分机械构件之间具有相互协调相互配合的内部设计关系,因此机械设计制造具有其独特的复杂性和逻辑性。目前机械产品的应用极为广泛,机械产品在使用中如出现安全问题就会给人们的生命和财产安全带来巨大损失,因此机械设计制造过程中一定要重点考虑和控制安全问题,保障机械产品的可靠性与安全性。在对机械产品进行设计前,要充分考虑产品性能,严格执行设计准则,在保证实现产品功能的基础上,注意以下几方面要点问题。
       1.结构设计和表面处理
       机械结构设计是机械设计的重点。在进行构件结构设计时,要事先考虑误差的因素对构件精密度的影响,将误差考虑在设计之内再进行构件与加工刀具的匹配,结构设计时尽量将构件设计成简单形状,须将具有复杂形状的零件换为组合件,复杂的结构通过简单构件组合实现,避免非圆形零件以及复杂形状零件倒角设计的出现。构件设计时,还要注意其表面的处理,对于金属构件,比较常用的表面处理方法有机械打磨、化学处理、表面热处理、表面喷涂等,设计时要考虑采取的表面处理方式对构件结构的影响,根据不同的表面处理方式在加工确保加工精度。
       2.铸件结构处理
       铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。在设计时,为了防止因铸件合型偏差影响到外观和质量,机械铸件的表面不能出现内凹或凸出部分,铸件的内腔尽量减少使用型芯撑。铸件结构的热处理是非常有意义的工艺,对机械结构设计师而言,热处理是可以改进材料品质的重要方法,通过热处理可以改变或影响铸件金属的组织及性质,使铸件具有更高的强度和硬度,改善铸件对磨损的抵抗能力。
       3.腐锈、发热等问题的结构设计
       机械构件的材质多种多样,常用的材质包括金属材质铸件、聚乙烯塑料材质、纳米材料等,金属材质容易产生腐蚀、生锈现象,塑料材质易因发热变形,因此应在设计方案中考虑因机械构件材质不同而对机械产品质量产生的影响。针对金属材质机械构件,要注重其表面及内部的防腐防锈处理,传统防腐防锈处理是通过在金属表面加化学涂层,而现代处理是可以通过绿色环保的新型材料解决。在不同金属材质铸件的连接位置易出现生锈和腐蚀现象,可通过定期更换来连接件来防腐防锈。

针对聚烯塑料材质的构件,其防腐蚀和发热工作要特别加以重视,不宜在使用聚乙烯塑料制作的精密机械构件上使用含腐蚀性的物质,为了防止聚乙烯塑料制作的机械构件因热而变形,不宜将其使用在附近有热源存在的位置,更不宜在烈日下曝晒。
       4.人体学的结构设计
       机械是为辅助人的生产生活服务的,归根到底是通过人来操作的。因此在机械设计制造时要参考人体学原理,创造便于人们操作的机械产品。具体设计时应根据不同机械的用途,按照人体身高比例、操作习惯等设计,以满足人们的操作舒适度和便捷性。例如:操作控制台按键的设置,要符合手掌操作习惯和手指间距等人体学原理、仪表盘的设计安装位置要符合人在站姿或坐姿下的可视角度、机械的操纵控制区域与仪表显示装置的安装应在操作者的面前合适的方向和角度、操作手柄与按键设置应考虑人体操作的协调性,不应使手的活动范围和动作幅度过大等等。
       5.结构设计时的精度控制
       保证机械精度是保证产品质量的前提,在结构设计时对机械构件精度的控制是值得重视的设计制造要点之一,设计方案要符合相关精度控制原则。构件精度受测量、加工误差和磨损量等因素影响,因此进行结构设计时,要尽量避免影响精度的各种因素同时叠加出现。对精度要求较高的机械构件。要尽量缩小加工误差范围,对每一个组成构件的零部件分别控制误差和磨损,保证其精247度。
       6.提高刚度和强度的结构设计
       在进行机械结构设计时,要保证机械产品的质量和操作安全,就要从设计的角度出发,结合物理学中的力学等知识加强机械结构的剐度和强度,从而提高机械使用寿命及安全系数。在考虑结构刚度和强度设计时,要注意以下方面问题:第一充分考虑支撑点与受力点的距离对机械构件强度的要求,支撑点与受力点的距离不能过远,悬臂构件的长度应尽量缩小,不能将影响强度的局部结构距离布置的太近,以此来减小或避免应力高度集中在受变载荷机械戈构件上;第二充分考虑力的均匀分布问题,避免单一点受力,通过力的分散来避免构件的变形和损毁,保证机械的安全性和稳定性;第三避免受力机械构件表面存在划痕或过于粗糙而导致机械构件磨损和增加摩擦阻力,在构件细杆中避免出现弯曲应力,避免受冲击载荷零件的冈4度过大、避免铸铁件受到大拉伸应力的作用等等。
       结束语:
       以上从理论上对机械设计制造过程中应注意的要点加以分析,达到完善机械设计理论体系、提高机械设计制造技术水平、保证机械产品的安全性和稳定性的目地。机械设计是在行业的发展过程中,不断探索实践、反复检查、推陈出新、创新改进的过程,机械设计理论由建立到逐渐完善、机械设计实践技术水平由落后发展到前沿,都离不开对关键技术的重视和应用。因此高水平的实现设计方案,就需要灵活运用和充分理解设计机械产品的关键技术。机械产品的应用关系到众多领域的生产、生命和财产安全。从事机械设计制造的企业和相关从业者。肩负着巨大的社会责任。我们要把机械产品的安全稳定性放在第一位,在机械设计制造中严格控制技术要点,保证产品安全。
参考文献
[1]张宪民.荟萃常规与现代设计精华引领现代机械设计新潮流一评<机械设计手册)忉.机械设计与制造,2oH(a)
[2]董宪军.机械设计制造的注意要点探析<民营科技)Ⅱ】.2012(11).
 

 
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