机械设计加工中的材料选择问题分析刘明

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第7期   作者:刘明
[导读] 近年来,我国的机械加工行业有了很大进展,机械设计加工也越来越受到重视。
        摘要:近年来,我国的机械加工行业有了很大进展,机械设计加工也越来越受到重视。机械设计领域内部通常会与多个环节以及工序相联系,同时机械产品的设计与加工和产品完工时的品质、应用范围有着不可分割的联系,只有使用优等的机械设计加工材料才能够确保设备在使用时的质量、寿命以及使用者的安全,因此,一定要将机械在设计与加工中所用到的材料作为首要研究目标,并引起机械设计与建造者足够高的重视。
        关键词:材料选择;问题分析;机械设计;加工
        引言
        社会经济的发展,引起了对各个行业领域技术的创新度要求的不断提升,机械加工行业对于我国社会经济的发展具有重要促进作用。对于机械加工的精度要求也逐步的提升,在实际设计和生产环节中,如何提升节能降耗标准,将生产质量和节能设计放在首要位置,成为当前机械加工应用领域的重点关注话题。基于此,本文分析了节能降耗在机械加工应用中存在问题,并提出针对性的解决措施,期望能够给机械加工节能降耗技术的应用提供新思路和新途径。
        1机械设计加工概念
        机械设计加工是通过机械零部件的设计、加工、组合来实现机械的功能性,其设计原理、运行方式、机械结构都需要满足于机械设备的具体要求,并利用整体方案逐步细化的特点来设计和制作机械零件的整个过程。机械设计加工从设计理念出发,可分为新型设计、变型设计、继承设计,其不同的设计特点为现代机械制造行业提供了极大的便利。
        2机械设计加工中需要注意的问题分析
        2.1机械设计标准化方面的问题
        机械设计标准化是指将产品(特别是零部件)的质量、规格、性能、结构等方面的技术指标加以统一规定,并作为标准来执行。机械设计标准化的好处主要有以下几种:①减轻设计者工作量,有利于提高设计质量、节省设计时间,缩短生产周期;②减少刀具和量具的规格,便于机械产品的设计与制造;③便于组织标准件的规模化、专门化、易于保证产品质量,大大节约生产材料,降低生产成本;④提高机械零件的互换性,便于机械产品的维修与保养;⑤便于国家的宏观管理与调控以及国内、外贸易;⑥便于评价机械产品质量,解决经济纠纷。在机械设计过程中,机械设计标准化不但有利于降低物资消耗,更有利于机械产品的不断创新,需要切实贯彻。零件是机械产品构成的基本要素,机械零件的标准化有利于生产材料的统一和产品性能指标的提升,在机械产品的设计阶段,对零件的材料、尺寸、性能等指标进行调查研究,根据调查数据,制定行业共同遵守的标准。在机械设计加工的过程中,应切实贯彻机械设计的标准化,有助于企业降低产品成本,提高产品质量。标准化的推行为机械零件的设计提供了依据,同事也给设计人员提出了更多要求。以汽车座椅设计为例:汽车座椅不但是外观件、功能件、还是3C件,因此在设计过程中所遵循的标准较多,具体有GB11552《乘用车内部凸出物》、GB11550《汽车座椅头枕强度要求和试验方法》、GB15083《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》,GB8410《汽车内饰材料的燃烧特性》,设计人员在设计过程中应充分理解各标准的要求,保证产品符合各标准要求。
        2.2对于载荷性机械制造材料的应用
        在进行机械的设计制造以及加工时,难免会出现一些材料失效故障,导致这些问题出现的主要原因还是由于机械材料自身载荷能力较为有限。所以,想要让材料失效问题在设计制造阶段不再出现,并保证产品能够进行高效的使用,就一定要在前期设计与制造时,对载荷型的机械设计材料进行针对性选择,同时设计制造人员还要充分了解材料最为基本的性能和普遍特点,从而使其能够在实际的使用过程中可以满足产品加工、制造的国家行业标准。


        2.3选择合理的切削参数
        切削在机械产品生产中都会存在的,而且也是重要的内容,切削的参数一定要保持在一个合适的范围,这样才能保证机械产品的表面质量,切削参数是关键的一步,如果出现了问题,那么整个机械生产就会出现问题,机械生产的质量也得不到保证,加工的时候,要保证表面的质量,对加工的精确度要进行严格的要求,在进行切削时,一定要仔细,保证切削的参数准确,放慢切削的速度,一点点的进行,还要保证振动、工艺系统的刚性给切削工作带来的影响,总之,就是要保证切削环节的准确性,这样就能够使得机械设计加工表面的质量得到保证。
        2.4创新机械设计及加工模式
        机械设计与加工是紧密关联的,同时在工艺的选择上也是密切相关的。尤其是对于中小企业来说,对机械产品进行单件或者整件机械产品的选择性加工,对于控制其能源消耗,大力采用科学的机械批量加工,可帮助机械企业提升机械产品的加工成效,进而减少加工成本的投入。在完善和整合机械领域企业的发展模式,提高设计效率等,应以节能降耗为依据,对于提升中小型企业的持续稳定发展具有重要理论意义。此外,应科学性的提升机械加工环节,对应的加工工序应简练,具备科学化,尽量减少资源的利用量。必要情况下,可结合科学合理的计算,不断的提升机械设计的加工处理环节,提升加工成效,促进和实现能源节约的科学化处理。
        2.5机械设计加工中的误差问题
        机械加工过程中,误差不可避免,机械加工产生的误差主要分为以下几种:①由于机床磨损产生的误差;②刀具的几何误差;③夹具的几何误差;④定位误差;⑤工艺系统受力变形引起的误差;⑥工艺系统刚度及其对加工精度误差影响;⑦工艺系统受热变形引起的误差。机床磨损会导致机床的工作精度下降,工件精度必然出现偏差。刀具的几何误差主要是指采用定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具加工时产生的误差,对于一般刀具,如车刀等的制造误差对工件加工精度无影响。夹具的几何误差对工件加工中的位置精度有很大影响。机械加工工艺系统在切削力、传动力、夹紧力等的综合作用下,工件和刀具间的相对位置发生变化,从而造成加工精度下降。工艺系统受热变形引起的误差对工件影响较大,占工件误差的四到七成,当单位时间内,散发出的热量与传入的热量不相等时,工艺系统受热变形。
        2.6要对材料优势以及应用的领域进行充分了解
        一个机械设备通常是由多个元器件所构成的,所以,材料是设备良好运行的基础,设计人员在挑选材料时,一定要遵循以下这几点,首先,要全面分析材料物理的性能,设备使用的效率以及使用时间和设计材料质量与性能是紧密相联的,因此一定要对材料自身性能做严格把控,决不能够仅靠一些旧数据、观点进行相关设计与研究。其次,材料的物理性所涉及领域较为广泛,例如:熔点、传导热量的能力等,因此,在进行设计时,相关人员一定要以实际为基础,对具体的问题进行具体的分析,根据材料实际性能特点设计相应的设备,做到多方面的最优化。
        结语
        综上所述,在机械加工过程中需要注意的问题有很多,在实际操作中应综合考虑众多影响因素,才能提高工件的综合质量,在满足设计要求的同时,降低成本,提高企业整体效益,使企业在激烈的市场竞争中屹立不倒。
        参考文献
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        [3]黄志敏.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].大科技,2019(28):163-164.
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