談機(jī)械設(shè)計(jì)加工問題及優(yōu)化措施

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摘要：隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，人們對(duì)于機(jī)械的各方面要求也越來越苛刻，不再滿足于高性能特點(diǎn)，而是更加關(guān)注機(jī)械的外觀與尺寸，高效性能與人性化美觀特點(diǎn)相結(jié)合才是更符合人們理想的設(shè)計(jì)成果。機(jī)械設(shè)計(jì)加工作為機(jī)械制造的重要環(huán)節(jié)在質(zhì)量保障方面發(fā)揮著不可替代的作用，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)加工的過程中必須要對(duì)其質(zhì)量和外在美進(jìn)行把控。本文首先從精度、質(zhì)量、性價(jià)比、管理技術(shù)、加工方法以及加工工藝發(fā)展?fàn)顩r六個(gè)方面分析了機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的常見問題，并針對(duì)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中的不足提出了常見問題的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)加工；常見問題；優(yōu)化措施

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械生產(chǎn)制造過程中的首要和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)主要是對(duì)社會(huì)需求進(jìn)行研究，并綜合機(jī)械各個(gè)方面進(jìn)行充分考慮，將理念和腦海中的理想機(jī)械設(shè)計(jì)成果以圖紙的方式呈現(xiàn)出來，從而為之后的加工制造環(huán)節(jié)提供方向和依據(jù)。而機(jī)械加工則是對(duì)圖紙?jiān)O(shè)想的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)物的還原，由此可見，機(jī)械設(shè)計(jì)與加工其實(shí)是兩個(gè)密不可分的環(huán)節(jié)，只有將每一個(gè)環(huán)節(jié)都做到位，才能夠從根本上保證最終機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。但是，就目前狀況來看，當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)加工工藝并不完善，制造的過程中也存在著很多弊端，因此，只有牢牢抓住時(shí)展趨勢(shì)、積極克服現(xiàn)存問題才能夠迎來機(jī)械設(shè)計(jì)加工的新突破。

1機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的常見問題

1.1機(jī)械加工工藝精度有待提高

要想制造出高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品就必須要嚴(yán)格把關(guān)每個(gè)零件的加工過程，由于機(jī)械制造需要用到很多零部件，因此，零部件產(chǎn)品質(zhì)量的高低會(huì)直接影響到機(jī)械制造產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程離不開人工的參與，而人工在工作的時(shí)候會(huì)存在疲勞期和主觀缺點(diǎn)，比如，機(jī)械設(shè)計(jì)加工人員對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤判或者使用了受到磨損的刀具切削等都會(huì)為整個(gè)機(jī)械加工過程帶來不利的影響，無論是人工的失誤還是機(jī)械加工過程中的誤差都會(huì)或多或少降低機(jī)械加工工藝精度，由此可見，機(jī)械加工工藝人員的加工技術(shù)和能力在保持經(jīng)度方面具有著重要的意義。除此之外，由于加工機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的工作不免會(huì)產(chǎn)生磨損等問題，而磨損過后的機(jī)器部位的加工精度也必然會(huì)受到影響。

1.2加工零件質(zhì)量欠佳

機(jī)械加工機(jī)器雖然具有較高的加工效率，但是，卻不具備人主觀能動(dòng)性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，因此，機(jī)械加工過程中的機(jī)器僅僅憑借著機(jī)械化對(duì)零部件進(jìn)行參數(shù)的制造和切割，生產(chǎn)出來的零部件產(chǎn)品并非每一件都達(dá)到機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)，零部件變形、受到磨損等都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出來的變?yōu)閺U料。機(jī)械加工過程大多都是以提前在機(jī)器中輸入的數(shù)據(jù)參數(shù)為準(zhǔn)，因此，對(duì)零部件進(jìn)行切削或分離的時(shí)候也是按照參數(shù)機(jī)械化進(jìn)行，這樣一來，有些零部件在切削或分離的過程中便很容易出現(xiàn)碎裂的問題。除此之外，機(jī)械加工切削分離會(huì)在機(jī)器中留下多多少少的殘?jiān)?，這些殘?jiān)瑯右矔?huì)與零部件產(chǎn)生摩擦，從而也會(huì)使得零部件加工質(zhì)量欠佳，受到磨損的零部件加工產(chǎn)品其使用壽命也無法保障。

1.3加工產(chǎn)品性價(jià)比較低

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)加工而言，不僅僅需要考慮社會(huì)效益保證加工質(zhì)量，更要考慮到經(jīng)濟(jì)效益控制加工產(chǎn)品的成本，但是，目前來看，機(jī)械設(shè)計(jì)加工是需要一定技術(shù)作為支撐的，而聘請(qǐng)的具有專業(yè)性的工作人員工資也比較高，再加上機(jī)械設(shè)計(jì)加工環(huán)節(jié)比較繁瑣，而每一個(gè)環(huán)節(jié)同樣也需要資金作為支持，這樣一來，機(jī)械設(shè)計(jì)加工成本自然會(huì)有所提高。除此之外，由于購(gòu)置先進(jìn)的機(jī)械加工設(shè)備資金壓力比較大，有一些機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的、落后的加工設(shè)備擔(dān)此大任，這就會(huì)導(dǎo)致加工產(chǎn)品質(zhì)量與投入的成本不匹配，從而使得加工產(chǎn)品出現(xiàn)性價(jià)比低的問題。

1.4缺乏與時(shí)俱進(jìn)的管理技術(shù)

目前，我國(guó)工業(yè)化雖然獲得一定的發(fā)展，但是，相比其 他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)工業(yè)化發(fā)展的速度仍然較慢，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)大多數(shù)采用的仍是人工管理，這不僅提高了企業(yè)發(fā)展過程中的人工成本，更會(huì)使得機(jī)械設(shè)計(jì)加工進(jìn)程推進(jìn)效率較低。很多發(fā)達(dá)國(guó)家大多采用了計(jì)算機(jī)管理技術(shù)，而在我國(guó)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)少之又少，由此可見，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)管理技術(shù)相對(duì)落后，對(duì)于我國(guó)機(jī)械制造高效化發(fā)展極為不利。

1.5機(jī)械設(shè)計(jì)加工方法落后

在時(shí)代快速發(fā)展的背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)加工不僅僅要追求各方面性能上的突破和完善，更要注重外在美觀和人性化的設(shè)計(jì)，目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)加工有著與時(shí)代更同步的創(chuàng)新理念，并將設(shè)計(jì)理念逐步應(yīng)用于實(shí)踐。但是，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法仍然更多的依靠經(jīng)驗(yàn)和前車之鑒，對(duì)于創(chuàng)新型的設(shè)計(jì)方法探索少之又少，機(jī)械設(shè)計(jì)方法相對(duì)落后就會(huì)更大限度的制約機(jī)械設(shè)計(jì)加工成果與時(shí)俱進(jìn)，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的桎梏也會(huì)限制機(jī)械設(shè)計(jì)加工創(chuàng)新理念的發(fā)展。在國(guó)際平臺(tái)上，脫離時(shí)代軌道的機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品很難得到人們的青睞，不追求設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新只會(huì)使得機(jī)械設(shè)計(jì)加工固步自封。

1.6機(jī)械加工工藝發(fā)展緩慢

機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程同樣需要其他加工工藝作為輔助和支撐，而西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)引入了納米技術(shù)、激光技術(shù)等新時(shí)展成果，而我國(guó)用作支撐機(jī)械設(shè)計(jì)加工的相關(guān)工藝發(fā)展還比較緩慢，可利用的發(fā)展成果也比較有限。新技術(shù)發(fā)展成果引入的成本較高，機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)引入新技術(shù)的資金壓力也比較大，因此，與機(jī)械設(shè)計(jì)加工相關(guān)的高科技技術(shù)便被我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)擋在門外，從而使得機(jī)械加工工藝在一定程度上受到影響。

2機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見問題的優(yōu)化措施

2.1準(zhǔn)確定位優(yōu)勢(shì)和不足，整體提高機(jī)械加工工藝

在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中對(duì)于自身的準(zhǔn)確定位極為重要，只有清楚哪些優(yōu)勢(shì)值得發(fā)揚(yáng)、哪些不足需要克服才能更好地在時(shí)代潮流中尋找新技術(shù)的突破。比如，機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)在引入精密加工設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)方面應(yīng)該加大投入，而對(duì)于一些落后陳舊、磨損比較嚴(yán)重的加工設(shè)備應(yīng)該淘汰。除此之外，由于我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中人工參與比較頻繁，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)可以充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性對(duì)加工過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，也可以對(duì)工藝人員進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)，從而提高加工工藝人員的專業(yè)性和工作的嚴(yán)謹(jǐn)性。總而言之，機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)并積極改進(jìn)劣勢(shì)才更有助于從整體上提高機(jī)械加工工藝。

2.2加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)范化，保證加工質(zhì)量和效率

機(jī)械設(shè)計(jì)加工不僅僅追求高質(zhì)量，更要追求高效率，為了協(xié)調(diào)好質(zhì)量與效率的關(guān)系，機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)可以對(duì)機(jī)械進(jìn)行規(guī)范化的設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)械的尺寸、外觀等做好詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，從而保證在固定時(shí)間內(nèi)完成更多的機(jī)械設(shè)計(jì)加工任務(wù)。首先，在制定機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就應(yīng)該整齊劃一，盡可能減少機(jī)械在尺寸、外觀等方面的分類，這樣一來，便可以用同一機(jī)器、同一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出更多零部件，批量化生產(chǎn)能夠大大提高生產(chǎn)的效率，而統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也能夠?yàn)闄C(jī)械生產(chǎn)減少更多的負(fù)擔(dān)。除此之外，機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程并非都按照一個(gè)環(huán)節(jié)接一個(gè)環(huán)節(jié)的方式進(jìn)行推進(jìn)，有些加工環(huán)節(jié)也可以同時(shí)進(jìn)行，比如，零部件機(jī)械生產(chǎn)和人工質(zhì)量篩查便可以同時(shí)進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)間內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)各司其職共同將工作做到位，這樣一來，機(jī)械加工質(zhì)量和效率都能夠得到最大限度的保障。

2.3明確設(shè)計(jì)需求，選擇合適的加工材料

不同的機(jī)械在設(shè)計(jì)和加工方面有著不同的要求，而在選取加工材料的時(shí)候也要根據(jù)機(jī)械生產(chǎn)成果之后運(yùn)作的環(huán)境判斷所需材料的性能，比如，生產(chǎn)高溫作業(yè)的機(jī)械必然要選用抗熱性能比較好的材料，而生產(chǎn)承壓類的機(jī)械便要選取承受力比較好且不易變形的材料。明確機(jī)械設(shè)計(jì)加工基本需求之外便要對(duì)所選用的原材料進(jìn)行規(guī)劃和安排，在購(gòu)置的過程中不僅僅要按照生產(chǎn)要求挑選原材料，更要做到貨比三家合理控制材料購(gòu)置成本。

2.4設(shè)置較為精確的切削參數(shù)，保證加工工藝精度

機(jī)械加工過程中免不了切削工序，而切削過程也是最容易影響加工工藝精度的，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)應(yīng)該在進(jìn)行切削之前充分考慮各種影響因素，并對(duì)切削參數(shù)進(jìn)行精確的計(jì)算和設(shè)置，無論是切削工具的選用還是切削速度和深度都要恰到好處，從而減少對(duì)加工工藝精度的不利影響。在選擇切削工具的時(shí)候，每種零部件的剛度不同自然需要的切削工具也會(huì)有所差異，因此，選用切削工具應(yīng)該主要以零部件的剛度為依據(jù)。而切削的速度和深度也需要進(jìn)行嚴(yán)格的把控，在切削的時(shí)候可以使用切削液來平衡溫度和摩擦，盡可能將影響加工工藝精度的因素降低。

2.5與時(shí)俱進(jìn)，引入較為先進(jìn)的管理技術(shù)和加工工藝

機(jī)械設(shè)計(jì)加工主要依靠加工工藝作為支撐，而機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)則主要依靠管理技術(shù)來保證每道工序的平穩(wěn)運(yùn)行，因此，要想使得機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中常見的問題減少發(fā)生頻率，就必須要具備與時(shí)俱進(jìn)的目光，積極引入較為先進(jìn)的管理技術(shù)與加工工藝，只有專業(yè)的加工工藝人員與先進(jìn)的加工設(shè)備緊密配合才能夠?qū)崿F(xiàn)理想的機(jī)械設(shè)計(jì)加工效果。比如，機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)可以多多借鑒西方發(fā)達(dá)國(guó)家在相關(guān)方面的成功案例，從而在其中找尋經(jīng)驗(yàn)，除此之外，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與加工也要注重觀念的革新與技術(shù)的創(chuàng)新，時(shí)刻關(guān)注時(shí)展要求，并積極利用新時(shí)代技術(shù)發(fā)展成果。

3結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程常見問題不可避免，但是，卻可以憑借先進(jìn)的技術(shù)和規(guī)范的工藝將影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品質(zhì)量的不利因素控制到最低，而機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)對(duì)自身優(yōu)勢(shì)和不足的準(zhǔn)確定位也更有助于進(jìn)行有針對(duì)性的突破。總而言之，只有做到立足當(dāng)前、放眼未來才能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)加工開辟更為廣闊的發(fā)展天地。

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作者：褚曉林 單位：江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院