機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中常見的問題及處理方法

摘要：在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程中，不可避免地會出現(xiàn)一些常見性的問題。本文結(jié)合個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對這些常見問題，提出相應(yīng)的處理方法。使工作在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的一線技術(shù)人員提高警惿，杜絕此類常見問題再次發(fā)生。從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)及制造水平，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及制造效率。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；制造；常見問題；處理方法；前言：跨入二十一世紀(jì)以來，電子信息及計(jì)算機(jī)得到高速發(fā)展。傳動的制造業(yè)提出了新的要求，數(shù)字控制及機(jī)算機(jī)不斷地得到應(yīng)用。工業(yè)伴隨著強(qiáng)國之路不斷地在邁進(jìn)，尤其是制造業(yè)需要快速發(fā)展。在制造業(yè)領(lǐng)域，我國已顯現(xiàn)出了前所未有的發(fā)展性突破。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及選進(jìn)的制造業(yè)堪當(dāng)翹楚，以穩(wěn)健的步伐向著工業(yè)強(qiáng)國之路邁進(jìn)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要是利用相關(guān)的機(jī)床設(shè)備，按照設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)工藝要求，將鋼材等原材料加工成零件。以滿足機(jī)器的結(jié)構(gòu)及性能要求。使機(jī)器能更好地服務(wù)于其他制造業(yè)隨著其他制造業(yè)的不斷發(fā)展，廣大使用者對于機(jī)械設(shè)備提出了新的需求。故機(jī)械設(shè)計(jì)及制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展迫在眉捷。本文結(jié)合個(gè)人以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造中出現(xiàn)的常見性的問題，談?wù)勛罴训慕鉀Q路徑，以作為機(jī)械設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的參考。確保在機(jī)械制造中少走彎路，少犯錯(cuò)誤，提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量及制造效率，進(jìn)一步推動我國機(jī)械制造業(yè)在新時(shí)期穩(wěn)步發(fā)展，1、常見問題1.1機(jī)械零件外表質(zhì)量機(jī)械零件外表質(zhì)量，是機(jī)器綜合質(zhì)量評定的重要指標(biāo)之一，其關(guān)系到機(jī)器在實(shí)際應(yīng)用中的壽命。外表質(zhì)量不好，機(jī)器容易生銹。材料性能會受到影響。從而影響到機(jī)器的使用性能。特別是有一些相互配合及運(yùn)動的零件，表面抗磨損及耐腐蝕的要求高，零件表面質(zhì)量更顯得重要。在一定程度上，機(jī)械零件出現(xiàn)表面質(zhì)量問題，其主要因素在于零件選材及用料是否合理，設(shè)計(jì)制造是否合理。如果機(jī)械零件在制造中選用了韌性的材料，使用刀具切削加工，則材料出現(xiàn)塑性變形幾率很高，即便這些零件表面粗糙，零件的幾何尺寸也很難得到保證。如果采用脆性材料來進(jìn)行切削制造，則該材料在切削過程中，受刀具的切削力影響，局部碎裂現(xiàn)象必然會出現(xiàn)。以上兩種情況均會導(dǎo)致零件表面質(zhì)量變差，影響機(jī)器零件的裝配。從而影響機(jī)器的使用性能。同時(shí)，機(jī)械零件的表面質(zhì)量與機(jī)械設(shè)計(jì)制造實(shí)施中形成的殘余應(yīng)力之間也有著必然聯(lián)系。機(jī)械設(shè)計(jì)及制造方面的技術(shù)人員必須關(guān)注這方面的問題。1.2加工精度機(jī)器的性能取決于零件的加工精度及零件的裝配精度。衡量這二方面的輕重，加工精度更顯得重要。在加工精度得到保證的前題下，再來考慮零件的裝配精度。零件裝配要依照組裝圖紙的設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行。裝配圖中的位置尺寸，及零件與零件之間的裝配要求，要引起重視。所以，在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程，往往對零件的精度要求要認(rèn)真考慮。零件在切削過程中，刀具的磨損、機(jī)床的振動、主軸的跳動，夾具的變形、機(jī)床幾何偏差、溫差造成的變形等等，均會影響到機(jī)械零件的制造精度。有些偏差不加以消除，精度難于得到保障。若采用有針對性的一些解決措施，把偏差控制到允許范圍之內(nèi)，機(jī)械零件的制造精度則會相應(yīng)得到提高。1.3機(jī)械零件的制造成本零件外表質(zhì)量及精度固然重要，但制造成本也不容忽視，這兩方面相互聯(lián)系，不可分割。零件的質(zhì)量要求高，精度要求高，成本也自然要求高。這是機(jī)械零件的兩個(gè)基本要素，這兩個(gè)要素相互存在，相互聯(lián)系。在行業(yè)競爭愈演愈烈的環(huán)境下，機(jī)械零件的性價(jià)比要求不斷提高。只有能制造出性價(jià)比高的機(jī)器，企業(yè)才能在激烈的行業(yè)競爭中占據(jù)重要位置。結(jié)合目前機(jī)械設(shè)計(jì)及制造企的發(fā)展情況來看，影響機(jī)械零件性價(jià)比的因素繁多。如：材料的選擇缺乏合理性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，不夠合理。造成零件加工制造難度大，成本高。機(jī)器的性能不穩(wěn)定，造成日常的運(yùn)行維護(hù)工作量大，成本也會升高。所以，只有機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工藝的綜合水平得到提高，才能制造出性價(jià)比高的機(jī)械設(shè)備。2、處理方法2.1機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工藝流程的合理化.機(jī)械設(shè)計(jì)的合理化，主要體現(xiàn)在：設(shè)計(jì)時(shí)，在保證零件的使用性能情況下，盡量使零件結(jié)構(gòu)簡單化，加工切削量盡量少。在滿足零件裝配要求的情況下，盡量降低零件的精度要求。從而降低零件的制造成本。工藝流程合理化，主要體現(xiàn)在：在保證零件不變形的情況下，盡量選取大的切削量，合理地安排加工工序，合理地選擇加工定位基準(zhǔn)及工藝基準(zhǔn)。加工時(shí)要避免零件受殘余應(yīng)力的影響，要考慮零件因切削力或切削熱造成變形。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)及制定合理的工藝流程中，要考慮零件在制造時(shí)，盡可能地一次性加工完成，從而減少加工工序，減少加工誤差。降低重復(fù)性加工的概率，降低零件在重復(fù)性加工過程中遭損壞的概率。為降低機(jī)械設(shè)計(jì)及制造成本，除了這兩方面外，設(shè)計(jì)時(shí)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化零件，加工時(shí)盡量批量化制造，盡可能地壓縮機(jī)械設(shè)計(jì)成本及制造成本。保證機(jī)器制造企業(yè)贏得更大的經(jīng)濟(jì)收益。2.2合理選擇材料制造零件的材料，是任何機(jī)械制造業(yè)不可忽視的基本要素。對于機(jī)械設(shè)計(jì)及制造來說，選材也是核心工作內(nèi)容這一，材料選擇不合理，會影響機(jī)器的性能及制造成本。那么，為了防止在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程中出現(xiàn)這類問題，提高機(jī)械產(chǎn)品的綜合質(zhì)量，需要對材料的選取加與重視，將其納入至機(jī)械設(shè)計(jì)及制造當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中。選材時(shí)，在滿足零件對材料的強(qiáng)度要求、剛度要求、及加工切削要求的情況下，盡可能地選擇價(jià)格低廉的碳素鋼材，少用價(jià)格昂貴的有色金屬。2.3合理選擇加工工具加工工具的選擇，是機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程中的另一個(gè)要素，選擇不當(dāng)，會直接影響到機(jī)械制造效率。設(shè)計(jì)人員要依照機(jī)械設(shè)計(jì)制造中相關(guān)的工藝要求及標(biāo)準(zhǔn)，來選擇適合的加工工具，以確保機(jī)械制造的效率得到提高。同時(shí)，在制造加工時(shí)，要注重切削參數(shù)的合理化設(shè)置。如切削速度及切削深度，切削量等各項(xiàng)參數(shù)，確保零件的切削規(guī)格符合機(jī)械設(shè)計(jì)及制造實(shí)際要求，提高機(jī)械設(shè)計(jì)及制造效率。對于切削時(shí)易發(fā)熱的材料，如碳鋼，不銹鋼等等，要及時(shí)應(yīng)用冷卻液加以冷卻，以避免在切削制造過程中，切削熱影響到零件的加工質(zhì)量，保證零件的使用要求。2.4應(yīng)用三維軟件進(jìn)行鋪助設(shè)計(jì)三維軟件，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用到圖形學(xué)中的成功體現(xiàn)。設(shè)計(jì)者利用三維軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。可以對零件進(jìn)行造型，對零件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如：查找重心位置、質(zhì)量自動計(jì)算、體積自動計(jì)算、對材料進(jìn)行有限元分析等等。這些均為設(shè)計(jì)者提供了科學(xué)的理論依據(jù)，使機(jī)械設(shè)計(jì)合理化得到提高。熟練地應(yīng)用三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但可以對零件的基本特征、形狀、大小、位置進(jìn)行模擬分析，還可以在賦予零件的材質(zhì)物理信息情況下，進(jìn)行力學(xué)分析，得到零件理論的承受能力。從而考慮零件某個(gè)局部是不是要加強(qiáng)。保證零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。從而大大地節(jié)省了零件的設(shè)計(jì)成本，間接地提高了機(jī)器的性價(jià)比。3、結(jié)語綜上所述，在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程中，經(jīng)常存在一些影響機(jī)械零件質(zhì)量的客觀因素和主觀因素。這些因素會造成機(jī)械零件的質(zhì)量受到影響。所以，機(jī)械設(shè)計(jì)及制造方面的技術(shù)人員，要不斷地總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合這些常見性的問題，盡可能消除影響機(jī)械零件質(zhì)量的因素，以保證設(shè)計(jì)出來的機(jī)械零件在質(zhì)量上達(dá)到機(jī)器的使用要求。全面提高機(jī)器的使用性能，使機(jī)器更好地服務(wù)于人類。參考文獻(xiàn)：[1]蔣曉敏機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中常見的問題及對