机械制造工艺中机械设计的合理性探讨

发表时间:2021/3/29   来源:《科学与技术》2021年第1期   作者:苗少坤
[导读] 现如今,随着我国经济发展速度不断加快,各行各业也实现了精细化的发展目标。
        苗少坤
        山东港口集团陆海重工有限公司  山东省烟台市  264000
        摘要:现如今,随着我国经济发展速度不断加快,各行各业也实现了精细化的发展目标。在机械制造的过程中,最重要的就是机械设计。对于相关设计人员来说,确保机械设计方案的合理性,是重要的指导思想与基本原则,是确保机械制造工艺水准的基础。
        关键词:机械制造工艺;机械设计;合理性
        引言
        改革开放后,我国机械制造进入了新的发展时期,机械制造与设计工艺逐步提升,推动了现代机械制造行业的发展。机械设备在生产生活领域的广泛应用,使得各个机械设备的可靠性得到了人们的关注,机械的合理性设计关系着机械制造工艺能否得到有效应用。机械设计的合理性不仅能够满足机械制造成本控制的要求,还能够有效提升机械的整体性能,满足生产的各种需求。机械设计的合理性要求各个设计人员需要充分考虑各种因素,保障设计质量。
        1机械制造工艺的流程
        1.1生产工艺过程
        机械制造工艺下,生产工艺过程是基础环节,主要是原材料的加工和半成品的组装过程。生产工艺流程包含的流程较多,为实现生产工艺的规范化,机械制造过程中需严格执行各种生产工艺流程,做好技术准备、原材料保管、零件加工、表面处理、零件装配与成品调试、包装等过程。生产工艺过程的应用实现了生产原材料向零部件的转化过程。过程中加工工艺起着重要作用,其中热处理等是应用较多的工艺。
        1.2零件装夹
        机械制造工艺中,零件装夹的操作标准化、流程合理性直接影响着机械产品制造质量。在零件装夹期间,技术人员应在加固处理前期,将零件放置在加工机床、磨具等夹具内的合理区域中,并且在位置调整无误后进行加固处理。另外,应保证零件加工期间位置选定的精确性、放置后零件的稳定性,从而避免产生零件变形情况。零件装夹不仅影响着机械产品制造水平,关系着生产有效率、加工企业的经济利益,所以需坚持“科学严谨”的基本态度,严格把控各环节加工质量。
        1.3零件定位
        在机械零部件制造生产过程中,我们应该首先确定好待加工的零部件的定位方式和定位类型,然后才能选用合适的加工设备和加工方法对机械零部件进行加工。制定一个科学合理的零件定位方案不仅可以提高零部件的加工质量还能提高零部件的加工效率。当然,针对不同的零部件,都需要重新确定零部件的定位和加工的方案,我们不能用其他零部件的定位加工方法来加工别的机械零部件,如果这么做,会使得零部件的加工质量不能够得到保证。
        2机械制造工艺中机械设计的合理性
        2.1优化加工表面质量
        为实现合理化机械设计,必须加强对加工表面质量的重视,特别是需要提升机械产品表层整体性。在机械产品生产加工过程中,表面质量与合格率问题息息相关,因此在机械设计中,必须提高机械加工表面质量。切削环节对于产品表面的影响不容忽视,需在设计中科学合理选择切削操作操作工艺,需根据具体情况合理选择切削液,并以均匀速度完成切削;选择合适的刀具,为实现合理化机械设计,设计人员需详细观察零部件特性,基于不同部件情况选择相应刀具,以缩减圆弧半径与角度层面的偏差,其中修光刃与精车刀都是最佳选择;合理化机械设计过程中,还需严格控制产品形变方式,由于部分零部件形变会导致机械表面质量下降,因此在设计时,应有效控制形变,以提高质量。


        2.2提高加工精度
        就实际的机械零件制造与加工情况进行分析,大部分都有预期设计与数据存在差异的现象,这是因为机械部件制造的技术水平不高,无法实现零误差的加工目标。所以,相关人员在进行机械设计时,需注重把控机械零部件的加工精度,还应尽可能地减少实际数据与设计数据的差异,保证产品加工的精度。除了研究实际数据与设计数据的差异,还要进一步了解影响机械制造的动因,不断提升技术水平。夹具也会在一定程度上影响机械制造过程中的误差,因为在制造机械零部件时,会使用夹具做好固定工作,但如果夹具存在误差,会使机械零部件在生产过程中出现误差。因此,在实际制造夹具的过程中,需要保证夹具本身的误差较小,并对数据测量等工作提出明确的要求。
        2.3打造绿色工艺
        在新时期社会发展环境背景下,最重要的理念就是保护环境,应真正采用可持续的制造模式,满足保护环境的发展理念。对于机械制造来说,机械设备能对大众的实际生活、企业的生产活动产生影响,因此需要不断提升机械制造工艺的质量,提升设计人员的专业技能。基于此,在实际的机械设计过程中,以可持续的制造理念为核心,开发绿色产品,能避免在制造过程中出现严重的污染问题。从绿色环保的角度分析,在进行机械建模设计时,应尽可能使用环保建材,做好机械产品的回收再利用。在机械设计的过程中,需要从设计的角度出发,加快创新与改良的速度,使各个机械设计环节都能贯彻绿色建设理念,从根本上转变传统的理念,紧跟时代的发展脚步,实现创新设计与绿色理念相融合。对于各个企业来说,都需要严格遵循绿色环保基本理念,将保护环境与创造效益结合,以保护环境为基础目标。在制造机械时,应及时处理生产制造过程中出现的环境污染问题或是对环境产生破坏的现象,力求将污染控制在合理的范围内,从根本上防止污染周边的施工环境。在机械制造的过程中,还应严格把控原材料的质量。这些都是解决环境污染问题的重要路径,需要以可持续战略发展计划为指导,促进机械制造业工作顺利开展。
        2.4加强标准化程度
        在机械制造工艺中,设计标准化至关重要,只有在科学、统一、规范化的机械设计标准、方法指导下,才能保障机械产品的加工质量,确保机械零件加工精度。因此,为保证机械设计的合理性,相关人员还应加强机械制造工艺、机械设计的标准化程度。首先,在机械设计过程中,设计者应选用先进的数字化设计技术,通过运用自动化机械设计软件、设备,提高机械产品设计方案的科学性。如在农业机械设计中,设计者可在计算机、数字化技术的支撑下,建立机械产品设计模型,并通过设备模拟演练,完成机械功能调试作业。其次,在机械零件设计中,设计者可引用CAD技术,精准把握设计、加工工艺要点,建立虚拟化产品模型,甚至可在机械制造流程中,借助数字化程序、信息平台,跟踪调整机械制造工艺,提高机械设计的标准化水平。同时,在机械加工流程规范后,有效预防材料损耗现象,合理安排、调配加工资源。最后,为加强机械设计与制造的标准化程度,设计人员还应坚持“技术性”、“安全化”、“标准化”等基本原则。其中机械设计标准化是按照设计工作基本内涵,按照产品实物形态,对其展开标准化的改良设计,并且在机械制造中强调加工流程的标准化。安全化标准则是要求相关人员在机械制造工艺运用、机械设计方案落实中,综合考虑施工人员人身安全,而技术性则要求设计者在机械设计期间,严格按照行业标准、国家规定,完成对应的设计工作,确保产品质量的提升及机械制造产业结构的优化。
        结语
        近年来,在机械行业快速发展的过程中,人们对机械产品的性能与质量提出了更高要求。机械设计的合理化必须要从机械产品功能、制造工艺着手,在保障制造工艺能够实现的前提下,优化设计方式,加大绿色材料的应用,提高设计质量。机械设计的合理性是行业发展的现实需求,以促进行业的可持续发展。
        参考文献
        [1]高洪辉.机械制造工艺中的合理化机械设计[J].科技创新导报,2020(12):42-43.
        [2]朱莉莉.零件机械加工工艺的设计原则分析[J].湖北农机化,2019(23):66-68.
        [3]曹伟.机械制造工艺优化背景下机械设计策略选择[J].科学技术创新,2019(27):179-180.
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