機械設計加工常見問題及優化措施

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摘要：嚴格把握數控專業機械設計和機器加工操作程序，提高專業設計的機械加工技術水平和加工質量，進一步完善規范專業設計機械加工操作流程，可有效保證產品質量。基于此，文章具體介紹了機械設計的基本概念體系，分析了機械設計以及加工中常見的問題，提出了相應解決措施，僅供參考。

關鍵詞：機械設計；常見技術問題；設計優化；解決措施

1機械設計概述

機械設計是機械制造生產設備設計步驟之一，機械設計的效果好壞直接決定了使用機械制造的設備性能和使用機械加工的產品質量。機械設計是根據一定的設計要求對使用機械的整體尺寸、工作運動原理以及使用機械的結構組成和原材料等要素進行設計研究，并通過一定的定量計算處理方式，將其轉換成機械制造計算依據的設計過程。機械設計一般可由三種設計類型共同組成，即新型中的機械設計、繼變型中的機械設計和繼承型中的機械設計。1）新型中的機械設計一般指通過運用一種創新的技術理念和設計思維方式進行，可以區別于其他傳統機械設計的一種機械設計實現方式；2）繼變型中的機械設計一般指為了設計更好適應工業現代化發展要求的產品，在結合原有機械設計的技術基礎上，通過進行不同程度的技術改進而逐步發展起來出的變型機械設計技術產品；3）繼承型中的機械設計一般指在結合原有機械技術設計經驗上，對原有機械結構性能設計進行基本改善和技術提升。所有不同類型的工業機械設計，都應在保證機械設計產品質量的基本前提下，嚴格遵循系統優化設計原則，既要保證機械設計的計算準確性和設計可靠性，還要保證機械設計盡量做到節能環保，并且盡量縮減機械制造商的成本等…[1]。

2機械設計零件加工常見問題

2.1機械加工工藝精度有待提高

機械加工制造工藝生產精度直接影響機械產品實際質量，提高機械加工工藝精度是提高機械企業在市場核心競爭力的有效措施。然而，在機械設計加工中，很多機械加工者的工藝技術不夠熟練，加工工藝精度也難以達到企業原本的加工標準，導致機械加工設計工藝不精主要原因有多方面，其中工藝操作人員的機械加工工藝技術與操作能力不足最為關鍵[2]。例如，在準備使用小型刀具或專業夾具時，沒有仔細檢驗刀具，選用的刀具是遭受嚴重磨損的小型刀具或專用夾具，影響了刀具加工時的精度。同時，在實際加工過程中，加工機械工藝管理人員對設備冷熱變形溫差的管理控制不好時，會直接造成加工機械設備的冷熱變形，導致大量加工工藝出現誤差。另外，類似汽車機床零件磨損或機械幾何精度誤差等問題，都會對車床機械設計以及加工制造工藝的機械精密度性能造成較大影響。

2.2機械材質選用問題較突出

工業機械設計或零件組裝加工時，材質的選用環節非常重要。材質選用無論是軟硬度或是柔韌度都需要經過仔細檢查，材質選用上的失誤會對產品質量性能造成嚴重影響。但在機械設計中的零件加工過程中，有時需要選用質量不合格的零件加工輔料材質，一方面是這些材質加工質量可能存在一定安全問題，另一方面選用的加工材質不能夠符合機械設計零件加工材質標準。在配備加工零部件時，若使用的配備零部件本身材質過硬，在加工過程中則容易因零件受熱摩擦過度而產生斷裂；若使用的配備零部件本身材質過脆，加工時便容易斷裂變形，生產制造出來的零件產品同樣無法完全達標。

2.3機械配件產品性價比不高

機械行業產品的性價比同機械產品質量一樣，也是時刻引起人們高度重視的一個問題。在當前激烈的市場競爭中，產品要保證質量，同時還要保證有較高性價比，這樣才能在市場中站穩腳跟。造成機械配件產品性價比大幅較低的原因有很多。1）機械設計師在選材工藝方面的一些失誤，在同等高質量材料前提下，材料生產成本越高的機械產品，性價比可能會較低；2）機械配件產品材料結構的不夠合理性，對機械產品的性價比也會有較大直接影響，毫無疑問，機械產品的材料結構如果不夠合理，那么機械產品的性價比就會降低；3）如果機械產品的材料生產工藝落后，就會導致機械產品的材料成本大幅增加、質量效益下降，以及產品發生一些不必要的養護維修，也會直接造成機械產品的性價比大幅下降。因此，在計劃進行產品機械制造時，應該根據具體情況綜合分析，考慮產品工作質量和生產成本，不斷更新和完善產品機械制造制作工藝和生產流程，在控制好生產成本前提下，不斷提升產品性價比。

3機械設計零件加工環節優化措施

機械設計與加工是一個復雜的過程，從最初的設計圖紙到最后的成形產品，任何一個環節對產品的最終性能都有影響。嚴格把控設計與加工工序，不斷提升設計與加工水平，有利于提高機械設計與機械產品的生產效率和最終質量。

3.1不斷改善機械加工技術

企業要在市場站穩腳跟，要不斷更新優化機械加工設備技術，確保所有從業人員都具有自己足夠的技術素養和專業知識作為基礎，足以有效支撐其繼續使用優良的機械加工設備技術，讓產品在市場競爭中處于主導地位。在提高從業人員專業知識的前提下，還應不斷完善加工設備，替換原先已經老化的加工設備，從而保證加工生產出來的產品性價比更高。質量有保證，產品才能贏得市場，才能有更多新的市場發展機會[3]。

3.2優化機械設計加工工序

機械加工生產環節建設是所有加工產品設計制造加工環節中關鍵步驟，理應時刻引起加工企業高度重視。對此，作為加工企業生產管理職能部門，應及時更新產品工序的管理操作系統，確保產品加工操作步驟置于透明化工序管理中，同時高性能加工產品工序不僅能控制產品加工資金流向，還應最大化為加工企業創新營銷模式，打開更大市場。因此，需要產品管理者建立產品監督質量管理制度，嚴格按照行業規則中所說明的產品加工質量標準加工產品，確保每個產品的加工質量，提高產品加工效率。在加工產品工具的質量選擇上，做到選擇最合適的，以減少產品返工次數，減少因各種客觀因素等影響產品質量概率。

3.3科學選擇加工使用材料

材料庫應選擇合適的，制定生產計劃，加工確定產品到底需要什么，挑選合適加工人員等，并進行產品材料庫的選擇，按計劃進行，確保所選材料科學合理，不僅能充分滿足產品生產者需求，還能幫助生產開發出高性價比的加工產品，同時還要做好產品入庫材料整理儲存工作，避免材料儲存不合理。

3.4對自動切削機的精度要求精確

機械加工與設計標準之間總存在一定誤差，從而影響加工精度。影響機械加工精度的因素分為機械加工的系統誤差、工件裝夾誤差、機械加工系統受力和受熱變形引起的誤差等。以自動切削機的精度要求設計為例，機械加工生產過程中每道工序都需要有一個切削傳動過程，在每道工序進行切削施加量的分別確定，是機械設計操作人員必須著手完成的重要工作，而在對各道工序進行切削施加量確定的工作過程中，應分別充分考慮各種直接影響量的因素，包括所用切削傳動工具、切削傳動機床和所用工件間的剛性配合程度、切削的施加速度和切削深度、待分割切削機床部件具體表面的粗糙變化程度、待分割切削機床工件的所用材質等。舉例來說，在對銑削切割設計刀具需求進行剛度選擇時，應該根據不同設計工件的不同切割剛度需求，選擇不同的切割刀具；對于根據工件不同的剛度設計刀具需求和不同設計刀具用途上的選擇，需要運用不同的刀具切割的加工速度和切削深度。另外，在工件進行銑削切割時，還應該合理選擇使用各種切削液，以充分控制切削時溫度，保證整個切削處理過程的工作質量。

3.5注重人才培養和企業管理

機械設計和裝備加工的操作主體都必須是專業操作技術人員。因此，企業若要不斷優化企業機械加工生產過程，提高企業機械加工裝備質量，就必須更加注重對專業人才的能力培養和人才管理，可通過有效人才管理和人才繼續教育，大幅度提高我國機械設計裝備加工企業相關機械設計、操作技術人員的裝備專業知識技術水平和裝備實際操作能力水平，進而盡量減少或者盡量避免因為操作人員裝備技術不高效和管理不當等，而導致的各類機械加工質量問題[4]。另外，除要注重培養機械操作管理人員的技術專業性和技術服務能力之外，還應重視對其協調性和合作管理能力培養，保證機械加工操作人員可以很好與他人之間協調合作，這樣才能更好保證專業機械設計師所加工的產品質量[5-6]。

4結語

綜上所述，及時有效解決企業機械設計設備加工中常見技術問題，不僅能有效提升企業機械加工效率和生產質量，還能使機械企業在激烈的市場競爭環境中處于不敗之地。因此，在進行機械加工設計作業中，必須充分熟知其操作流程、充分分析了解可能產生這些問題的主要因素，并及時合理解決，才能有效保證企業機械加工體系的安全穩定性，進而有效促進機械企業的不斷健康發展。

參考文獻：

[1]呂明來，左路.機械設計加工中的常見問題及解決措施[J].黑龍江科技信息，2016(18)：43.

[2]李成.機械設計加工中的常見問題分析[J].商品與質量，2016(49)：224-225.

[3]吳國良.機械設計與機械加工中常見問題及改善措施分析[J].中文科技期刊數據庫（文摘版）工程技術，2016(11)：280.

[4]花金牮.機械設計與機械加工中的常見問題及改善措施研究[J].工程技術(文摘版),2016(12)：259.

[5]王少鵬，胡裕祺，徐曉東.試述機械加工過程中常見問題及優化措施[J].南方農機，2019，50(9)：143.

[6]黃山，高璐.機械設計加工中常見問題及優化措施研究[J].南方農機，2019，50(6)：135.

作者：朱斌 單位：懷化職業技術學院