基于机械制造工艺的机械设计优化策略

基于机械制造工艺的机械设计优化策略

欧文龙

（佛山市天禄智能装备科技有限公司）

摘要：机械制造是一个多且复杂的过程，为了获得机械制造整体水平的提升，在设计初期，要尽可能做到机械设计方案的最大优化。本文旨在探索基于机械制造工艺下的机械设计优化，首先分析了基于机械制造工艺下机械设计优化的重要性和机械制造中的关键技术。在此基础上，提出了几点合理化的机械设计建议。

关键词：机械制造工艺；机械设计；优化

引言

近年来机械制造产业在我国的发展一直保持平稳态势，同时也成为我国的重要支柱产业之一。然而我国机械制造工艺相较于国外制造技术还存在一定的差距，导致我国的制造工艺在国际竞争中处于劣势地位。为此，要对机械制造工艺进行优化设计，首先要考虑的就是制造过程的误差控制：其次必须全面落实机械设计和制造的工作要求，严格按照设计计划生产制造，同时要在保证机械制造工艺合理性的基础上，逐渐提升机械设计水平。而通过优化设计策略来提升机械制造整体水平，以适应不断增长的物质需求是当前发展的重要趋势

一基于机械制造工艺的机械设计优化的重要性

在机械制造过程中，应保证其设计层面的优化，这是保证机械制造工艺水准的关键前提之一。优化过机械设计可以提高机械产品的使用性能，延长其使用寿命，因此，如何保证基于机械制造工艺的机械设计优化是相关从业人员需要重点思考的问题之一。在开展设计工作的过程中，需要严格遵循机械设备的环保性、高效性、合理性和科学性等原则，以此使经济、安全、高效等方面的要求得到满足。人们在长时间的生产和实践中，利用机械将自身的工作强度以及生产压力减轻，也促使自身身处危险性较高的环境中工作的机会减少，最终提高了生产活动的质量和效率。当前，机械利用水平更是代表了一个国家的现代化水准，随着我国经济的不断提高，既要高度重视提高科技水平，同时也应注重机械设计策略的作用。在机械生产中，机械设计集中体现了机械设备的性能，是对性能进行改进和提高的重要措施，同时也直接决定了机械设备的使用寿命。所以，在机械生产中对设计不断进行优化，降低制造成本、延长机械使用寿命和提高机械使用性能，才可以为我国社会经济的良好发展奠定坚实的基础。

二、机械制造工艺概述及关键技术

机械制造工艺是满足产品设计要求、保证产品质量、节约成本、缩减能耗的有效手段，它指导着企业的生产准备、计划调度、生产加工、质量检测等工作，它为产品更新、技术升级、增加经济效益提供了重要保障。其中，工艺流程在产品质量、企业经济效益和竞争实力中发挥着重要的作用，直接指导着产品或者零件的制造过程。

2.1生产和工艺过程

机械制造工艺中的生产过程具体是指制造机械时，将原材或者半成品制作成产品的过程，主要包含生产技术的前期准备，原材料与半成品的运输、保管，零部件与产品的装配、调试和检验等。工艺过程隶属于生产过程，它是指改变零部件与产品尺寸大小。外形、性质、相对位置关系的生产操作过程，例如，毛坯制造、机械工等。其中，工艺过程涵盖了机械工工艺过程，它具体是指采用机械工方法改变毛坯的外形、尺寸大小以及表面质量，将其变成产品零部件的过程，此过程通常由一个或者多个加工工序构成，主要包含安装、工位、公步和走刀这四道工序。

2.2零件的夹装

一般来说，为了确保零部件在制造中始终保持原有位置不变，就需要利用机床夹具将其固定好。如在车床上会对专门的三抓自定心卡盘进行配备，其既可以钳制零部件，同时还可以确保零件和道具之间的平衡性。而定心卡盘中对专门的定位元件进行了设立，可以使零部件的位置误差得到有效控制，以增强机械加工的精度。同时利用夹紧装置给予一定的应力，确保零部件在受力的过程中始终保持不动。而在夹装方法上，现阶段主要有三种方法应用的较为广泛，即夹装、划线找正、直接找正。技术人员需要立足于实际产品标准和生产规模进行应对，在确保加工质量的基础上提升生产效率。

2.3加工精度

在完成机械制造过程后，形成了机械产品的半成品。此时，机械产品半成品的制造技术需要进行和完善，最终形成机械产品。在加工机械产品的过程中，控制加工精度是一个非常关键的过程，这直接影响到产品的优良特性。只有严格控制加工精度，才能保证整个机械制造的质量，使机械制造的制造过程顺利进行。根据不同的要求，加工精度可分为四类：尺寸，形状度，位置和表面质量。为了在实际加工过程中获得良好的尺寸精度，采用的一般方法是试切法，调整法，固定标准刀具法，自动形成法等。获得形状精度的主要方法是轨迹法，成形法、展成法等。

2.4定位

零件定位能够确保零件有效的满足质量要求。对零件予以定位的方式较多，在实际工作的过程中需结合具体情况来选择与之相应的定位方式，以此来对零件予以加工处理，确保装备质量的有效提升。就定位标准而言，其在定位工作安排方面十分的重要，需运用正确的定位标准来增强机械设备质量。在对细节问题方面，应由工作人员开展比例研究，采取实践调查以及理论研究的方式，来提升设备安装质量。并且，在不同的应用场合当中需采取不用的使用标准，同时技术标准也属于随着要求不断提升的主要标准内容之一，其对于包装安装标准的实施具有很大的作用。

三、基于机械制造工艺的机械设计优化策略

1.提高标准化程度

在机械设计工作进行过程中，应在满足经济、安全及高效的基础上，确保严格遵循合理性、科学性和环保性的原则进行设计，这样才能使工作人员依靠机械设备减轻压力的基础上，降低在工作中的危险系数，进而更科学有效地提高机械制造工艺水平。

在机械设计过程中，提高其设计的标准化程度对制造工作顺利进行而言有着重要的推动作用。目前我国已经针对机械制造业构建了一套行业制造标准规范，旨在运用标准化的规范提高产品质量，以量化的形式明确零件的使用性能，确保所生产零件的性能能够长久维持，以此推动我国制造业更好地发展。除此之外，提高设计的标准化程度还可确保生产零件的结构一致在实际生产过程中难免会发生一些故障，在设计的标准化有所提升之后，必然会提高制造工艺的水平及效率，从而确保工艺制造的顺利开展。

2.提高机械加工的精度

在对机械予以加工的过程中，通常会受到难以避免的误差所影响，而出现机械精度缺乏准确性的情况。就这些误差而言，需对具体的问题机械能分析，采取科学、合理的方式来将其解决，降低误差，以此来提高机械加工所具备的精确度。并且，也只有确保工件的精确度能够符合规定，才可以让工件满足机械的实际需求。一般情况下可以采取在加工的过程中运用夹具或改进测量工具等方式来控制误差，能够引起误差的常见因素有应力问题、刀具磨损以及热变形等，可以运用与之相应的措施来予以解决。

3.绿色设计理念

绿色设计理念和传统的设计理念有很大区别，主要指在社会效益和经济效益平衡的基础上，不断对机械制造整体的工艺系统进行优化，无论从原料选取还是产品构思方面，都充分体现了成本控制和系统优化的目标。近年来，在机械设计结构方面可拆卸设计方案非常受用，在机械工艺设计之初，就要考虑到机械设备废弃之后的回收问题，如果设备中有一些零件性能受损较小，还能拆卸重复使用，那么即可回收利用；或者部分零件出现问题，需要再次维修才可重复使用，通过合计成本花费，在尽可能降低成本的基础上完成设备加工。因此，突出绿色设计理念既能够节约资源，也能推动企业发展，是机械设计的重要优化策略之一。

4完善机械制造的表面质量

就机械制造而言，表面质量极易产生问题。对表面质量的控制十分的严格，若在检测的过程中存在表面不平整的情况，那么就表明机械产品在质量上不合格。而机械表面的平整会对后期部件的正常组装产生影响，同时还会降低机械性能。因此，在实际加工的张中需将表面质量控制好，避免产生平整度不均匀的情况，并对加工生产刀具予以科学的选择，结合具体情况运用最为适宜的精车刀以及修光刀等。控制好刀具的耗损度，降低机械表面变形，让机械制造的表面质量得到保障。

结束语

综上所述，在当前经济快速发展的社会中，传统的机械设计方案已经不能满足现代机械制造工艺需求，相关工作人员应在对机械加工精度提高的基础上，大胆寻找科学合理的设计方案。在立足于现实问题上革新设计理念，为此，需要各行业和学术界共同努力，不断推动我国制造业更好的发展。

参考文献：

[1]高志远对机械制造工艺的合理化设计的探究[]科技研究.2016

[2]冯玉君.机械制造工厂工艺设计的节能策略[J].中国工程咨询，2017

[3]李斌.基于机械制造工艺的合理化机械设计策略研究[J].太原城市职业技术学院学报，2016