机械制造工艺中的合理化机械设计探讨

李雪微 刘海燕

摘要：随着时代的发展，中国工业技术取得了巨大的突破，尤其是机械行业。由于生活质量的不断提高，人们对于机械制造的要求也越来越高，社会需要更加合理，更加便捷的机械工艺。本文从机械制造的原理与技术出发，提出来一系列优化机械设计的方法与结论。

关键词：机械制造;合理化;表面质量;产品加工

前言

改革开放以来，中国的机械制造业取得了前所未有的突破，同时，对机械制造工艺的便捷性、合理性的需求也与日俱增。要想使得产品性能优良，必须要让机械设计更加符合实际应用的需求，这样也能降低生产的成本，同时成为同行业中的佼佼者。因此，就需要对机械制造工艺进行不断提高，与时俱进。

一、机械制造工艺的性质与过程

1、工艺流程

将各类材料，通过采取一系列措施，将其变成需求的产品，这就是机械制造的过程。机械制造是机械行业最核心、也是最基础的技术。不管在哪个生产行业，都是希望采用最先进的技术手段去生产制造，意图降低成本、提高生产力，从而提高产品的竞争力，进一步扩大利益。机械制造主要由两部分组成，第一部分就是制造程序，它是通过劳动的方式，将现有的材料加工成需求的产品，该产品可以进入市场，为企业带来固有的利益^[1]。在生产过程中，需要提前准备需要的材料、设备等，然后就可以进行加工改造，将准备好的原材料，加工成半成品或者成品。第二部分是技术程序，这一部分主要是将半成品进行深造，这是一个细化过程，采用机械的方式，将其变成机械产品，等待销售或者其他用处。

2、定位

在机械制造过程中，有一项核心环节，就是定位。在现在生产制造行业，定位也是一项常见的、不可或缺技术手段。在生产过程中，零件的制造不可能是按序就班的，因此需要对他们做一个排列，这样才能变为一个正常的机械产品。要想取得一个性能好的产品，相关人员就需要做好每一个零件的质量把控工作。在生产制造的时候，采用定位的手段技术，可以实时有效地控制零件质量，使得它符合标准。在生产的过程中，要想对零件进行定位，有许多的方法可以选择，至于选取那种方式，不可一概而论，需要具体情况具体讨论，选取最适合该零件特征的定位方法，这样才能有效提高零件质量。前期的选取方式的过程，是极其重要的，除了适用于零件本身之外，还要对其环境场合做一个考虑，这些都会对零件质量产生一定的影响。同一个零件，场合不同，使用标准也会不同。而且，随着技术的不断提升，人们对于商品的要求也越来越高，所以一定要选择最合适的定位方法，去生产出最好的产品。

3、零件的装夹机械

在生产制造行业中，零件的生产过程是最重要的，它直接决定了产品的优劣。因此在生产零件的过程中，一定要注意好每个细节^[2]。由于零件生产时使用模具或者机床进行操作，所以相关人员需要保证固定生产工具的位置的精确性，将需要生产的零件放置到位，同时检查是否是滑动或者有偏移，需要固定在标准的地方。

所谓装夹，就是上述的，把零件固定在标准位置。装夹是一个非常重要的过程，它直接影响了零件产品的质量，装夹不到位，生产出来的只会是残次品，增加生产成品，也会直接或者间接影响整个零件制造过程，降低生产效率。所以相关人员必须重视装夹过程，把工作细致化。

4、加工精度的控制

在生产制造的时候，机械制造完成之后，一个半成品已经出现了，此时就需要对该产品进行进一步加工，也就是所谓精加工，以获得需求的机械产品。既然是精加工，那么加工时的精度控制就要做好，确保符合标准，这样才能做出一个优良机械产品，从而保证整个生产过程顺利。在精加工的过程中，需要控制精度的几个地方，分别是零件尺寸、零件外形、零件表面等。控制精度可以通过自动形成、固定标准刀等方式进行。下图展示的就是一个零件的精度要求：

二、提高机械制造工艺的措施

1、提高加工表面质量

表面质量就是说成品的表面部分，是否有凹凸不平的现象，是否都在同一水平位置。要想使得零件符合要求，就必须要提高产品质量，尤其是表面平整，这样才能制造出良好的产品。在生产过程中，可以通过以下几种方式，来提高產品表面质量。

（1）在生产之前，需要对生产工具做一个筛选，尤其是刀具的选择，这直接决定了生产是否能顺利进行。一个适合该产品的刀具，可以事半功倍地进行生产过程。一般来说，有以下几个特点的刀具比较值得选择，首先要刀尖圆弧半径大，同时又需要副偏角小，这个刀具制造出来的零件都比较优良[3]。当然，具体情况具体讨论，不同要求，就需要选择不同的刀具。

（2）初步加工之后，需要对产品进行切削，切削是一个要求很严格的技术，对生产过程提出来很高的要求，首先是切削速度要合理，过快过慢都不适宜，而且在切削的过程中，要匀速进行，这样切出来的零部件表面才能平整，保证表面质量。

（3）零部件表面如果发生形变，也是破坏表面质量的一种表现。为了减少或者避免形变的发生，就需要使用好刀具，使得磨损宽度适宜。

图1：零件精加工精度要求

2、提高加工精度

提高加工精度是日常生产过程中一个重要的问题，是使得机械加工合理化的核心问题。在实际应用中，生产工具的标准以及精度要求不同，包括人为劳动导致的一些误差现象，都会或多或少地产生零件偏差。相关人员要想减少这些偏差，就应该对偏差出现的原因进行深入分析，以便及时调整，对症用药，在产生偏差的地方及时作出调整与处理，以保证零件的精确度。一般来说，出现偏差的主要原因在于加工工具。工具的精度不够、或者工具出现磨损导致不能满足实际需要，都会导致偏差的产生。所以在日常生产过程中，工作人员可以对加工工具做一个调整与修正，以便达到精度需求。例如可以对夹具做一个完善，保证零部件的精密度。此外，在生产过程中，需要及时地对生产出来的零部件进行测量，所以测量工具需要定期检查维护，保证测量的准确性^[4]。如果出现偏差，就要对测量工具进行修正或者更换。同时，在生产加工过程中，会由于内力外力的影响，导致一些生产工具的变形，造成误差，所以需要对生产工具进行实施维护。

3、提高环保理念

在生产加工过程中，会消耗许多的原料，不可避免地对环境产生污染。在现阶段，国家对于环境保护的呼声和政策越来越多，所以机械制造行业也必须积极响应国家的号召，进行绿色生产，将环境污染问题降到最低。相关企业可以通过使用环保原材料、提高生产效率、能量循环使用等方式，做一个绿色生产企业。

三、结论

在机械生产中，设计更优秀的机械，可以采取优化加工表面质量的方法，利用精准机械进行对零部件和产品生产，正确进行切割，同时完善加工工具，完善测量工具的校正来优化加工精度，并且以环保的理念为基础，让整个机械设计更符合标准。

参考文献

[1]刘志旭. 基于机械制造加工工艺合理化的机械设计制造[J]. 时代农机，2017（1）：12-13.

[2]刘正航. 基于机械制造工艺的合理化机械设计思考[J]. 科学技术创新，2017（2）：128-128.

[3]赵显日. 基于机械制造工艺的合理化机械设计策略研究[J]. 神州，2017（32）：198-198.

[4]宣秀红. 浅析机械制造工艺与合理化机械设计方式[J]. 科技风，2017（24）：141-141.

作者简介：李雪微，女，汉族，籍贯：山东济南，单位：山东协和学院，研究方向：机械设计理论。

（作者单位：山东协和学院）