浅谈常规机械产品的设计及加工质量控制 花庆毅

发表时间:2020/7/22   来源:建筑模拟2020年第6期   作者:花庆毅
[导读] 在后工业化时期,创新设计在满足人们物质和精神需求方面日益重要。立足于机械产品的创新设计,从创新设计理论体系、机构创新设计、创新理论的应用与实践、创新型工程人才的培养以及创新设计的选题与出版五个方面进行了一些思考,希望对读者有所启发。
        山东联诚精密制造股份有限公司  山东济宁  272100
        摘要:在后工业化时期,创新设计在满足人们物质和精神需求方面日益重要。立足于机械产品的创新设计,从创新设计理论体系、机构创新设计、创新理论的应用与实践、创新型工程人才的培养以及创新设计的选题与出版五个方面进行了一些思考,希望对读者有所启发。
        关键词:机械;绿色设计;绿色制造
       
        引言:机械制造过程中进行质量控制的重要性
        进入 21 世纪,在这个快速制造的时代,机械制造企业要面临许多的选择,每一个机械企业无不在考虑着产品的质量,可以说,质量是机械产品的消费群体做出决策的重要考虑因素。而质量的可靠则是通过质量控制来完成的,所以,质量控制在机械制造过程中是非常重要的。
        机械制造过程中的质量控制不仅关系到企业和用户,还是国计民生的大问题,好的质量控制需要很多理论和技术支持,而质量的高低更是一个企业经济效益、科技和管理水平的综合反映,也是企业赖以生存和发展的保证。所以机械制造过程中质量控制需要综合运用管理策略并严格执行。
        一、概述机械加工过程中的质量控制内容
        机械加工过程中,产品的质量主要是由加工的精度来决定的。一般机械加工精度含有以下三方面的内容,分别是产品的位 置精度、形状精度以及尺寸精度。产品的位置精度主要指的是所加工产品的位置与之前设定位置的差距;产品的形状精度以及精度主要指的是所加工产品的实际尺寸与之前设定尺寸的 差距。
        二、机械加工过程中误差产生的六大原因
        首先是机械加工过程中的加工定位误差。在实际的机械加 工中,如果定位出现了误差,那么所加工零件的精度肯定会受到 一定程度的影响。主要有两方面的原因会导致定位误差情况的发生,首先可能是因为加工过程中定位基准不匹配又或者是因为与原先设定的基准不重合;其次也可能是在机械加工的时候,没有对所加工的零件进行精准的定位。机械加工中只要有出现定位误差的情况,那么所加工的产品精度肯定会受到影响,从而导致产品质量问题的发生。其次是机械加工过程中的机床几何误差。由于对机械零件进行加工都需要使用到机床,因此机床的精度情况也会影响到所加工零件的精度。如果进行机械加工的机床本身有几何误差,那么在这个机床上所加工的所有零件也会有类似的几何误差。再次是关于机械加工中的刀具几何误差。机械零件的加工,一般都会用到刀具,所以,刀具本身的精度也会使得所加工零件的精度受到影响。在加工一些比较特殊零件的时候会对刀具有着较高的要求。
        但是有些刀具使用过久没有及时更换,或者是对刀具的进厂质量没有加以把关都很有可能会引发几何误差情况的出现。刀具出现几何误差,所加工的零件也会受到一定程度的影响,从而使得所加工零件的质量无法得到保障。接着是在机械加工中所加工的零件由于受热发生变形而产 生误差。大家都知道,机械设备如果长时间的进行工作,很容易会出现过热的情况。那么机械设备本身过热的话,用其加工的零件也很容易有过热现象的出现,从而导致零件变形。再接着是由于在机械加工中零件受力发生变形从而产生误差。零件在加工的过程中,其自身的刚度也会影响到零件的加工精度。

比如说刚度比较低的零件,采用刚度比较高的刀具进行加工的话,所加工零件很容易因为受力的缘故而产生变形,从而使得零件的精度无法保证,最终导致产品的质量问题。最后是机械加工工艺调整误差。在机械加工的过程中,肯定会有需要对加工工艺加以调整情况的发生。一旦没有调整好,出现误差,就会使得所加工的零件精度也受到影响。特别是机械零件加工本身对生产工艺就有着比较严格的要求,因此加工工艺调整一旦存在误差也会极大的降低所加工零件的质量。
        三、机械加工质量控制方法探讨
        3.1 控制制造加工条件
        在机械加工的过程中,要对影响产品加工质量的各个因素进行控制,制造加工条件更是其中的控制重点。制造企业只有对当前的加工环境和条件不断进行改善,并对生产任务进行合理安排和规划,才能确保整个加工过程可以正常、有序地进行,进而为加工质量保障奠定基础。
        3.2 控制加工工序
        零件的机械加工过程是由一道道工序组成,对加工工序加强管控对确保加工质量意义重大。现实中,常见的机械加工基本工序包括车削、铣削、刨削、磨削、钻削等等。对零件加工中的每一道工序质量进行管控,是控制零件机械制造质量的前提。具体而言,对于每经过一道工序后的工件加工质量都应进行检验,只有确保检验结果满足该道工序的加工工艺要求,才能进入下道工序的加工流程。检验时则需要对质量进行综合性分析,要对影响质量的因素进行全面分析,并采取合理有效的纠正措施来保障加工质量。机械加工过程中的工序质量监控内容包含了工序是否满足标准要求、工件在关键工序上是否严格遵守了工艺规程和设计图纸以及两道工序间的交接是否规范等等。技术人员只有对工序加工过程加强把控,并对出现质量问题的工序进行预警,才能及时采取整改和返工措施来消除质量隐患,进而将损失影响降到最低。
        3.3 控制机械产品的设计变更和质量检测
        机械产品的设计方案及其参数对工艺过程有着直接影响。在进行加工制造时,如果发现设计要求不能满足加工要求和产品质量时,就应该及时与设计方进行沟通,通过及时变更设计来保障加工过程顺利进行。此外,如果设计方主动进行修改,也应对修改方案进行专业审定,要确保修改内容与加工工序可以吻合,不能对产品的加工质量和可加工性造成不利影响。
        总结
        机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多,不仅与机械 设计的领域知识有关,而且还涉及到系统工程理论、人工智 能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知 识,但仍然是产品方案设计必须努力的方向。国外在这方面 的研究已初见成效,我国设计学者也已意识到  与国际交流合作的重要性,及其应当采取的措施,增进发展。
        参考文献:
        [1]邹慧君,颜鸿森. 机械创新设计理论与方法[M]. 第 2 版. 北 京:高等教育出版社,2018.
        [2]邹慧君,蒋祖华. 趣谈无所不在的设计[M]. 北京:科学出版 社,2010.
        [3]谢友柏. 设计科学的争论和设计竞争力[J].中国工程科学,2014,16(8):4-13.
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