机械设计与加工中存在的问题探究

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摘 要：对我国机械产品的设计与加工来说，机械设计和加工水平会使得产品的应用性能以及质量产生影响。但受到机械加工等多方面的因素影响，机械企业的运营和发展都会有阻碍。为进一步提升机械加工的水平，就需要进一步分析机械设计的类型，并且发现在设计中会产生的问题，针对性的提出优化策略，这样才可以满足机械产品的质量需求。本文通过阐述机械设计与加工中存在的问题，并对其进行分析总结，提出解决的措施，以供读者参考。
关键词：机械设计；机械加工；加工精度；表面质量
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.063
在实际生产中，影响机械设计以及加工的因素较多，这些问题对于产品质量的影响十分大。并且在看似没有规律的复杂因素中可以找出普遍性的问题，这其中包含加工的精度、部件质量以及标准化设计和产品性价比等。怎样有效克服降低这些问题对于加工企业的发展十分重要。本文通过阐述机械设计加工过程中存在的问题，进行分析总结，并给出切实可行的解决方案。
1 机械设计与机械加工中存在的问题
1.1 机械设计结构与材料问题
机械结构及材料是在生产中影响加工的主要问题之一。采用同样效能的结构，如果设计思路不同，加工的难易程度就不相同，这也就预示着设计人员在进行设计的时候不但要考虑结构效果，还需要从加工的难易程度入手，进行精度上的平衡。而在材料方面对于机器或者部件来说可供选择的材料将会有几种，且不同材料的加工性是不同的，设计人员需要从材料切削性以及可用性入手，整体提升产品精度。
1.2 设计标准化问题
机械的零部件是企业在制造和生产中需要注重的基础方面，其包括零件的尺寸以及材质性能、加工工艺。而我国机械领域对于新形势之下的机械零部件标准化设计产品有着更高的重视水平，并进一步组织行业内部的专家和学者进行情况的改善，设计人员通过采用统一标准进行设计周期的降低，提升零部件在使用过程中的可靠性。机械的零部件优化也是进一步解决生产工业化中这些问题的重要方式之一，并且在当前时代中众多的产品生产中得到较为广泛的发展。
1.3 机械加工精度问题
当前我国机械加工企业中普遍存在的一个问题就是机械加工的精度不够高，并且机械加工和设计标准间存在一定的机械误差，也会影响加工的精度。主要可以从几何误差、工件误差以及受力系统误差等方面引起。机械设计加工系统误差包括机床、刀具和夹具之间的误差，以及安装使用过程中所造成的误差。在加工过程中，系统会受到切削力以及热量作用变形，让工件和刀具之间发生相对位置的变化，从而影响整体的形状和工件的尺寸。在机械设计的过程中尽量大程度的提升加工设计精度，让设计标准可以更好的吻合需求，将精确度也控制在标准范畴之内，不断地提升产品质量。
1.4 产品性价比问题
市场竞争过程中，产品价格以及质量都是很重要的。并且在保障产品质量的前提下，产品性价比的提升才能够提升市场竞争力度。而机械工件性价比主要的影响因素是包括三方面的，因为机械加工精度不高，加工过程自动化水平很低，零部件的整体质量良莠不齐，其次加工设备的落后以及操作人员的不熟练都导致其质量不一。最后因为机械部件标准化程度偏低，后期维修以及替换成本反而偏高。
2 改善措施
2.1 科学地选择材料
机械设计与加工过程中所用到的材料主要分为两方面，即零部件材料和刀具材料。谦和是与机械设计的使用性能密切相关的，并且在使用过程中应当运用适当的经验进行零部件使用，依据经济特性、美观特性进行最终材料选取的确定。例如在选取蜗杆的过程中，通常人們选取合金钢和碳钢材料的，这是因为这类材料有着较好的剑磨损和跑合性能，十分契合蜗轮蜗杆传动效率和散热性能的特点。
2.2 遵循科学地加工工艺
采取科学有效的方式设计工艺路线可以提升产品零部件的质量，同时可以提升生产速度，间接的提升其价值。因此在设计产品加工路线的时候一方面要提升生产自动化水准，降低人工操作，另一方面也要尽量降低零部件加工工序，一次性的加工处理，从而提升加工精度。除此之外，需要依据零部件使用性能进行最终工序加工方法的改进，转变表层残余应力的性质。
2.3 设计合理的切削用量
对于机械设计加工的实际进程来说，程序员应当首先对各道工序切削量进行明确的选取，在模具数据控制处理的时候也要对可能产生切削影响的因素进行考虑，综合设计以及确定用量。同时为了提升工件效率可以在满足质量的需求前提下，提升刀具的切削速度，让切削的深度与工件加工余量相等。除此之外要尽可能进行刀具以及工件挤压的时间设置，最大程度降低塑性形变的产生，通过合理的设置进行各个环节运行的保障，提升运行效率。
2.4 科学地选用润滑剂
在机械设计与加工中，润滑剂所起的作用是冷却和润滑。并且在切削和加工的进程中，润滑剂可以让切削进程有着较好的冷却和润滑。但另一方面需要选择和控制好润滑剂使用的量，带来的负面影响也是很大的。一般来说在常见的机械加工工艺中会产生大量热能，这些对于刀具使用寿命以及精度控制都十分不利。
3 总结
对我国机械产品的设计与加工来说，机械设计和加工水平会使得产品的应用性能以及质量产生影响。不同效能的结构，或者设计思路不同，加工的难易程度就不相同，这也就预示着设计人员在进行设计的时候需要从结构效果和加工难易程度入手，进行整体精度上的平衡。
参考文献：
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