【机械工业论文】机械制造工艺下的合理化机械设计

【机械工业论文】机械制造工艺下的合理化机械设计摘要：为提高企业综合竞争力，保障机械产品质量，必须全面强化加工产品精密性，优化产品性能，以在激烈竞争的市场环境下占据有利地位。机械制造工艺关联环节过于复杂，其中机械设计尤为关键。只有合理化机械设计，才可促使技术与制造环节不会发生意外，才能提高加工零件精确性，进而为扩展国际市场提供有力帮助。因此本文基于机械制造工艺详细分析了合理化机械设计。关键词：机械制造工艺；合理化；机械设计1机械制造工艺具体流程分析机械制造工艺流程具体如图1所示。1.1程序设计程序设计即明确产品加工制造程序与技术程序内容，制作程序即机械制造产品从原料转变为产品的整个过程，其设计环节与内容丰富多元化，产品制造前需全方位做好原料与毛坯等准备工作，制作半成品，落实加工工艺，引进相关技术，同时包含包装设计等，都需全面考虑。技术程序即明确产品类型、样式、规格等，基于多节段程序与技术操作健全优化，促使机械加工问题与热处理等独特技术应用操作问题，都能严格遵守规定工艺流程完成实际操作，从而合理规划与优化机械制造加工工艺流程。1.2零件装夹在机械制造加工中，零件装夹是最为关键的环节，此程序通过选择正确位置于机床中固定毛坯材料，以促使机床制造加工工艺顺利有序完成。零件装夹需加紧稳定零部件毛坯，由于加工会向毛坯施加外力，所以科学合理地完成装夹，可在顺利加工生产的基础上保障产品质量。而工艺设计需就产品加工应用需求，选取最佳装夹方式。1.3产品定位机械制造加工工艺的产品定位方式各式各样，其对有效实现机械零件产品生产质量要求发挥着关键性作用。明确定位标准，需全方位调查分析加工工艺理论与实践经验，以高度贴合产品加工要求，实现定位标准。1.4加工精确度对于产品工艺设计而言，加工精确度是其最为关注的重难点，与加工技术实践应用程度息息相关，且直接影响着产品质量与加工过程。基于实际加工，合理设计并明确加工精确度，是进一步确定产品尺寸规格、形状、切割位置、工艺流程的关键；而且有效控制加工精确度，可显著优化产品工艺，提高加工质量。比如汽车零部件机械加工过程中，需在锻坯加工时，有效控制温度，合理调控正火温度，以保障加工零部件的硬度，在硬度处于198-208HB的时候，应采用切削加工工艺，以确保产品质量，利用40CrMnMo材料切削时，可持续加热到870，在保温空冷作业之后，以660-680高温完成回火，促使其与切削工艺要求明确相符，以提升加工精确度。2基于机械制造工艺的合理化机械设计分析2.1优化加工表面质量为实现合理化机械设计，必须加强对加工表面质量的重视，特别是需要提升机械产品表层整体性。在机械产品生产加工过程中，表面质量与合格率问题息息相关，因此在机械设计中，必须提高机械加工表面质量。切削环节对于产品表面的影响不容忽视，需在设计中科学合理选择切削操作操作工艺，需根据具体情况合理选择切削液，并以均匀速度完成切削；选择合适的刀具，为实现合理化机械设计，设计人员需详细观察零部件特性，基于不同部件情况选择相应刀具，以缩减圆弧半径与角度层面的偏差，其中修光刃与精车刀都是最佳选择；合理化机械设计过程中，还需严格控制产品形变方式，由于部分零部件形变会导致机械表面质量下降，因此在设计时，应有效控制形变，以提高质量。2.2实施标准合理化设计在机械制造工艺中，随着社会的机械需求与功能要求不断提高，为提高机械制造工艺实施效率，机械设计应最大程度上推行标准合理化设计。将设计推动到标准化位置，设计人员可在统一设计标准下，设计出性能、结构、尺寸、规格等相一致的机械零部件。在零部件与质检标准相符的同时，标准化生产会逐步转变为规模化生产，可促进产品生产效率提升，还可节约加工成本，提高企业综合竞争力与综合效益。2.3有效提升加工精确度机械制造加工时，差异具有客观性，难以全部消除，关键在于如何有效降低差异，提升机械零部件加工精确度。提升机械零部件加工精确度的重点是，深层分析与论证差异存在的主要原因，确定各原因间的潜在关联性，以有效降低差异性，提升误差防控有效性，从而确保产品加工精确度。提升机械产品加工精确度与集合精确度的关键是针对性、个性化优化调整夹具，以先进测量工具与技术，提升加工精确度，合理降低误差，最大程度上避免加工误差引发不良现象，具体确定误差生成原因。机械零部件加工误差产生的原因主要有内部应力、刀具磨损、热变形等，而提升机械加工精确度的常用方法具体包括：转移原始误差法、均化原始误差法、误差补偿法、分化原始误差法，加工精确度的提高流程具体如图2所示。2.3.1刀具磨损控制在机械制造加工中，刀具划分为两类，即尺寸刀具与成形刀具，其尺寸与形状都与精确度息息相关。所以有明确规范指出夹具标准误差应严格控制于零部件1/3内。在机械制造加工过程中，技术人员应提前控制误差，技术人员可根据规定与标准，针对具体使用需求，科学制定合理可行的设计方案。就存在误差的零件而言，可采用补偿法加以弥补，技术人员可在后续生产中，人为制造误差，使得二者中和，从而降低误差，使之趋向于0。2.3.2受力变形控制机械制造工艺系统在重力与加紧力等要素共同作用下，会导致机床零件发生形变，且严重影响正常运行。针对系统刚度而言，详细分析数据，促使其与系统位移、吃刀抗力间构建密切联系。具体表达式即：f代表刚度；Gq代表吃刀抗力；j代表位移量。在具体加工时，车床顶层承受的应力偏小，所以位移量与形变程度都可直接忽视。但是机床尾座与刀具位置出，零部件形变相对严重，会直接影响机床性能。机床形变量具体即：受力点发生变化后，机床形变程度也会呈现出不同趋势。所以，在设计时，应持续提升机床强度，缩减工艺系统总荷载量，减少变化程度。2.3.3热形变控制机床运行时，机械摩擦振动生产热能，导致工艺系统与零部件温度增高。对此，在合理化机械设计时，应针对易发生热形变的位置，增加冷却液，以热量传递方式，降低关键零部件热形变压力，以确保正常稳定运行。同时应科学使用机床，在既定运转时间段之后，需以充足时间休息调整降温。此外，还需加快工件进给，有效控制热量传导。2.4推行绿色环保化设计绿色环保设计理念不仅可降低机械设计对于周围环境的污染，还可提高机械设计成功率。基于绿色设计理念，可提升机械加工效率，促进机械制造工艺发展，并在传统机械制造工艺中融入全新绿色环保元素。因此，只有始终坚持绿色环保设计理念，以其为指导，合理利用系统化设计理念，以绿色环保材料为原料，注重原料利用率，降低损耗，才可提升效率。而且基于此理念，可最大程度上减少对于周围环境的污染，从而提高机械设计与机械制造加工的整体效益，进而满足企业与社会等多元化需求。3结语综上所述，在机械制造工艺发展中，引进合理化机械设计，既能提升机械制造工艺水平，又能减少资源消耗，提高机械制造效率，节约成本，因此合理化机械设备倍受青睐。并且，二者结合不仅可以实现机械制造工艺合理化，还可促使设计理念不断更新完善，从而真正意义上提高机械设计实施标准，优化机械制造加工精确度与质量，延长机械产品使用寿命，为企业带来良好综合效益。参考文献：1林放，张伟雄，陈俊武.机械制造工艺中的合理化机械设计解析J.内燃机与配件，2020（7）：129-130.2徐志东.机械制造加工工艺合理化的机械设计制造分析J.科技风，2020（8）：163.3宁玢菲，杨万国.解析机械制造加工工艺合理化的机械设计制造J.建筑工程技术与设计，2020（6）：698.4刘成龙，李光迪.机械制造工艺中的合理化机械设计研究J.建筑工程技术与设计，2020（6）：673.5林磊，周宗强.机械制造加工工艺合理化的机械设计制造分析J.南方农机，2020，51（4）：135-136.