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摘要：机械设计与加工是工业化发展的核心。产品的质量、精度和效率决定了企业在社会市场中的地位。为了最大限度地提高产品质量，应从设计和加工两个方面进行衡量，并制定相应的基准规范加工程序。在此基础上，对机械设计与加工进行了探讨，指出了设计与加工过程中存在的问题，并研究了改进措施。
关键词：机械设计;机械加工;常见问题;改善措施
1机械设计的概述
机械生产制造的第一步是机械设计。机械设计的质量直接决定着机械的性能和加工质量。具体地说，机械设计就是根据一定的要求研究机械的尺寸、工作原理和组成材料，并通过一定的计算方法将其转化为制造依据的过程。机械设计一般可分为三种类型：新机械设计、变型机械设计和继承机械设计；变型机械设计是在原有设计的基础上，为更好地适应现代发展而开发的变型设计产品；最后，继承机械设计是指在原有技术经验的基础上，对机械性能的改进和提升。值得注意的是，各类机械设计应在保证设计质量的前提下，最大限度地遵循最优化原则，如保证设计的准确性和可靠性，同时也尽可能保证设计的节能环保，降低制造成本。另外，在设计中应根据具体情况进行具体设计，满足一定的具体设计要求。
2机械设计加工中存在的问题
2.1机械设计加工产品的表面质量难以保证
机械设计加工产品，即零件，在使用过程中，需要与外界接触的是零件的表面，因此，零件的表面质量关系到整个零件的性能和使用寿命的长短。但在机械设计和加工过程中，零件的表面质量很难掌握。影响机械零件表面质量的因素有两个：零件本身的材料性能和加工过程中材料的切削参数。在零件的生产中，所用的材料对零件的表面质量有着相当大的影响。如果使用高韧性的金属材料，零件表面会非常粗糙；如果使用韧性较低的塑性材料，在加工时可能引起塑性材料的变形。同时，在加工和零件分离过程中会出现撕裂现象，使零件表面更加粗糙；如果使用脆性材料，在生产加工过程中，零件表面会出现颗粒状材料，这也会使零件表面粗糙。因此，机械设计加工产品的表面质量很难得到保证。
2.2机械设计加工产品的加工精度不高
在机械设计和加工过程中，影响零件加工精度的因素很多。例如，在加工某类零件时，用相似的加工运动代替特定的加工过程，造成零件的误差；例如，在加工材料时，没有使用正确的刀具来切割材料，造成零件误差；例如，机械设备维修不足，机器磨损，对零件的加工精度有影响；例如，在机械设备运行过程中，工艺系统受到热的强迫或变形，造成零件的误差等，这些因素导致零件加工精度不准确是机械设计和加工过程中不可避免的。必须采取一定的措施控制误差，保证零件的加工精度。
2.3机械设计加工产品性价比较低
机械设计和加工可以说是一项具有很强的精度和专业性的工作。机械设计加工过程中的任何微小误差都会对零件的质量产生很大的影响，但在机械设计加工过程中有许多不可避免的因素会影响零件的质量，这就决定了在机械设计和加工过程中会出现大量的不良品，增加了零件的成本。而在机械设计加工过程中，对机械设计加工技术的要求很高，这就要求企业在进行生产的同时，加大对机械设计加工技术研发的投入。这里的投资也体现在零部件成本上。这就导致了零件的高成本。在激烈的市场竞争机制下，零部件的性价比较低，使得机械设计加工企业的综合竞争力较差。
3机械设计与机械加工的改善措施研究
3.1材料选取方面
材料选择主要是工具材料和零件材料。对于成品零件来说，材料的质量和性能直接决定了后续的应用。因此，在选择刀具材料时，应根据原材料的特性和加工工艺进行选择。例如，粗加工锻钢材料时，应选用YW刀具，精加工后应选用T15刀具。在构件材料的选择上，主要是根据应用性能，在保证质量的前提下，尽量减少成本损失。同时对零件的加工时间和工艺进行分析，确保材料的质量和性能满足使用要求。另外，设计人员应根据加工的产品数量，正确计算加工过程中工具材料的自然损耗，从而最大限度地减少加工误差，降低生产成本。
3.2工艺选取方面
加工工艺是零件生产的重要基准。正确合理的工艺选择可以提高零件的加工质量，提高企业的经济效益。因此，在制定加工工艺时，应注重成本控制，尽量选择自动化生产工艺，减少人员投入，尽量减少人为因素造成的零件加工风险。对于一些结构简单的零件，应尽量选择一次性加工，避免因联动过程控制造成误差，影响零件质量。另外，应根据产品的性能选择相应的加工工艺，通过优化零件表面的预应力和疲劳强度，提高产品的韧性。与独立滑动件相比，为了最大限度地提高零件之间的摩擦，应选择相应的拉应力工艺，并将摩擦系数引起的加工误差纳入设计体系，以提高零件的寿命周期。
3.3切削加工方面
目前，大多数机械设计和加工都是基于自动化的，通过相应的参数设置对零件进行大批量加工。切削加工是零部件加工中的一个重要工序。在计算零部件的切削参数时，应多角度分析零部件的性能，避免成品与预期设计之间产生较大误差。从机械加工的角度看，刀具、切削程序和切削类型与产品质量密切相关。要想最大限度地提高零件的加工质量，可以从切削速度和切削深度入手，以材料的韧性、刚度和热处理形式为辅助条件，减少零件的消耗，同时也可以提高零件加工的精度，实现高效率、智能化生产加工。
3.4润滑剂与冷却剂方面
机加工是利用刀具来切割原材料。机械设备在高速运转过程中，会产生较高的热量，导致零件的局部温度过程，降低零件的内部韧性。当内部结构损坏到一定程度时，零件失效的风险就会增加。因此，应根据零件的性能选用相应规格的冷却液，并在加工过程中喷入冷却液，既能降低零件表面温度，又能对机械工具形成良好的保护作用，提高加工精度。在加工润滑方面，技术人员不仅要在切削液中加入相应的润滑剂，而且要根据机械设备的工作情况，对机械设备的配件中容易生锈的部位进行润滑，从而防止机械设备在运行过程中发生腐蚀现象，降低整体工作效率。
3.5专业人才方面
作为技术实施的重要载体，员工的操作过程决定着最终的控制效果。虽然目前实施的是自动化、智能化，但为了最大限度地提高产品加工效率，有必要对设备控制人员进行专业培训，确保相应的控制技能能够满足加工生产的需要。在现场加工控制过程中，员工应正确了解成品、原材料、工艺等，明确加工生产过程中可能出现的问题，然后制定相应的控制策略，确保每个控制过程与设计参数一致。同时，员工要定期对机械设备进行检测，对磨损程度大的零件进行分析，检查机械设备在一定生产周期内的损耗情况，及时更换零件，确保每道工序的设置都能发挥其应有的价值，为企业创造更多的经济效益。
结语
综上所述，在机械加工的设计中，技术人员需要通过产品的性能来适应各种操作程序，以保证各种加工程序能够形成准确的配合，提高产品的质量。在现场加工中，影响零件加工质量的因素很多。为了降低企业的生产成本，应从材料选择、工艺选择、切削加工、润滑剂和冷却剂、专业人才等方面综合考虑，根据产品性能制定更加完善的控制方案，进一步提高加工质量。预计在未来的发展过程中，将机械加工与现代技术深度融合，真正实现自动化和精密加工。
参考文献：
[1]龚玲丽，刘超.我国机械数控加工技术现状及提升对策探讨[J].内燃机与配件，2020（01）：62-63.
[2]胡素芳.机械设计加工中常见问题及解决策略初探[J].中国设备工程，2019（20）：92-93.