浅谈机械制造工艺中的合理化机械设计

李志宇 杨豪 祝俊聪 范泽旺 徐宏程

摘要：如今，国家越来越注重合理化的机械设计。本文在这一背景下，首先阐述了机械制造工艺设计中的注意事项和特点，然后从提高加工表面质量、绿色制造工艺和控制加工精度、利用新型设计技术四个方面提出了提高机械制造工艺中的设计策略，以期进一步实现机械的合理化设计。

关键词：机械制造工艺；机械设计；机械产品

引言：

现阶段，国家的科学技术水平不断提高，使得机械制造工艺也不断进步，在机械制造中，机械设计发挥着非常重要的作用，其直接影响到成品性能质量的高低，所以在机械设计中，合理化设计是非常重要的。但是这对材料与生产规范都有较高的标准，接下来就来分析一下机械制造工艺中的合理化机械设计。

1.机械制造工艺设计中的注意事项

机械制造主要是对原材料进行加工，从而使其成为合格产品，然而机械设计是进行加工工艺的前提，在设计过程中，有几点注意事项。第一，就是设计一定要和制作工艺相贴合起来，工作人员一定要先明确生产的工序及标准，然后才能根据实际情况设計零件。在设计过程中，技术人员也要和工作人员经常沟通交流，积极听取大众的建议，设计出合理、科学的图纸，并且要不断的完善修改，以提高图纸的合理性。第二，在方案的设计之中，要充分了解设计要求，可以根据要求对原有方案完善优化，另外，还要做出良好的规划，尤其要细致制定好整个工作环节，达到实践和理论向结合。

2机械制造工艺的特点

机械制造工艺的特点具体表现在以下方面；首先，针对于机械制造工艺的设计人员角度分析，为保证机械加工制造工作的有序展开，设计人员需要不断的开发新技术以及新工艺，保证机械的设计和加工维持在较高的层面上。其次，机械制造工艺具有全生命周期的特点，相关人员要做好机械产品的质量保持工作，提高产品的生产效率，就需要对机械制造的各阶段进行合理化的方案设计工作，进而促进企业机械制造技术的不断更新和进步。最后，为发挥机械制造行业的工艺化生产优势，保证产品的质量和性能达到行业的预期标准，在机械满足设计功能的基本前提条件下，需要对工艺技术的可行性做出科学有效的分析。在机械设备正式制造之前，需要对设备原材料以及半成品进行预加工。因此机械制造工艺具有工艺精湛的特点。

3.提高机械制造工艺中的合理化机械设计策略

3.1提高加工表面质量

要想合理化的进行机械设计，加工表面质量是非常重要的一个环节，尤其是要提高机械产品外表的平整性。在整个机械产品的生产中，产品表面的质量会直接影响到合格率问题，所以在机械设计中一定要提高机械表面的质量。第一，切削环节对产品表面的影响极大，所以在设计中要科学选择切削的操作，一定要结合实际情况科学的选对切削液，还要保持均匀速度进行切削。第二，一定要为机械设计选择合适的刀具，为了达到设计的合理化，设计人员应该仔细研究零件自身的特性，根据不同零件的情况选择合适的刀具，以减少圆弧半径与角度方面的偏差，例如，修光刃与精车刀都是较好的选择[1]。第三，在机械设计中，一定要注意产品形变的方式进行控制。因为一些零件一旦发生形变，也会降低机械表面的质量，所以要在设计中尽量对其形变进行控制，从而改善质量问题。

3.2绿色制造工艺

如今国家越来越强调机械制造的环保性，所以在机械制造方面，未来应该逐步向绿色制造工艺方向发展，因此要进行合理化机械设计，一定要融入绿色制造的理念。但是，在遵循环保的理念基础上，也要将经济效益重视起来，达成经济效益与环保效益的有机统一，这要求企业采取绿色环保的原则，在机械设计中实现绿色设计。这主要有两种方式，第一就是科学的利用机械材料，在以往的机械设计中很多企业会浪费原材料，那么合理化的机械设计需要考虑产品的特征，尽可能的利用起剩余的原材料，降低浪费情况。第二，要加强对绿色材料的使用力度。在如今的社会发展中，许多新型环保材料流入市场，那么企业在机械设计中，就应该提高这些材料的使用率，尤其是多使用可降解和无污染性的材料，用其替代污染较大的材料，以加强机械产品的环保性，从而使机械产品更符合环保理念的原则，以增强企业的竞争力。

3.3控制加工精度

在考核机械产品质量时，零部件的精度是影响质量的关键标准之一，为了提高产品的质量和设计的合理化，就要在设计时考虑到加工精度问题，对其进行科学处理，这要求设计人员要选择科学的方法进行设计，主要可以采用以下几点方式。第一，在设计时要科学选定零部件的测量工具，尤其是要使测量精度的工具达到标准要求。例如，企业可以在市场开展分析与调研，选定出最适合机械测量的工具，从而加强成品精度，达到客户满意。第二，在设计中，还要不断优化加工工具，对不同零部件进行制造加工时需要使用不同的工具，求工作人员要对工具与零件有充分的了解，尽量在操作中提高二者之间的契合性，对加工方式进行优化与完善。第三，因为机械制造中有时会存在一些误差因素，例如，切削形变因素与切削环节都可能影响制造过程的产品精度，所以，进行合理化机械设计一定要区别对待零部件的控制方式，对不同零部件进行不同控制，这样就可以最大程度的降低误差，提高精度[2]。

3.4利用创新技术

近年来由于我国科学技术水平的不断进步，机械制造工艺也不断的提高，这也为机械的高质量加工提供了有利条件。因此，相关人员应采用最新的科学技术更新现有的机械设备和加工工艺，使机械制造行业的发展符合时代的最新要求。此外，新的技术手段的应用可以降低机械加工领域的环境污染问题，设计人员在应用创新技术时，将会增加机械的环保性能，进而在国家生态环境保护的背景下，获得企业自身的发展和进步，在机械加工领域践行可持续发展理念。

此外，工作人员在机械设计环节中，为保证设计工作的合理化，应注重摒弃传统的设计理念，将资源节约和环境保护的理念融入到机械设计方案中，进而在机械的设计环节降低材料对自然资源的不利影响。在机械的具体生产环节，工作人员应致力于实现绿色生产理念，综合利用现代化的技术手段，并适当引进国外先进的技术方法，不断地促进机械制造领域的创新和发展。在日常的机械设备管理工作中，相关人员应落实精益管理理念，节约人力和物力的投入，促进机械设备管理的现代化，并在机械制造的全过程进行人员的优化配置，致力于实现机械生产过程的精细化管理，使机械制造更能满足用户的实际需求。

结束语：

综上所述，在整个机械制造工艺中，设计环节是非常重要的，现在国家都在强调绿色制造工艺，所以要想达到合理化设计，一定要加强环保理念，并且控制加工精度，提高表面质量，这样才能使得制造产出的机械产品质量达标，也能提高企业的经济效益。在未来的设计中，相关工作人员还要不断探索与优化，进一步实现合理化机械设计。

参考文献：

[1]王郝.现代机械制造工艺的特点及发展探讨研究[J].山东工业技术，2018（21）：16-17.

[2]周小桃，黄开有等.探究基于机械制造加工工艺合理化的机械设计制造的有效策略[J].内燃机与配件，2018（16）：110-112.

作者简介：李志宇，（1997-2-7）男，（福建省南平市），（汉族），职称（学生），学历（本科），研究方向（机械工程），单位名称（泉州信息工程学院），单位所在省市（泉州市），单位邮编（362008）

第二作者姓名：（杨豪）单位（泉州信息工程学院）

第三作者姓名：（祝俊聪）单位（泉州信息工程学院）

第四作者姓名：（范泽旺）单位（泉州信息工程学院）

第五作者姓名：（徐宏程）单位（泉州信息工程学院）