关于加强机械制造工艺设计合理化的探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 12 日 作者简介：张士磊（1989），男，汉族，山东临沂人，本科学历，中级工程师，技术科长，研究方向为机械工艺。-185-关于加强机械制造工艺设计合理化的探讨 张士磊 山东硕诚机械有限公司，山东 临沂 276000 摘要：摘要：社会经济水平的提高，同时推动了科学技术的发展。通过机械化制造可以大幅增加生产效率，同时减少人力成本，因此为了提高我国机械制造工艺水平，需要加强机械制造工艺设计合理化程度。本文主要分析了机械制造工艺的概述，对机械制造工艺设计主要存在的问题进行分析，提出强化机械制造工艺设计的有效措施，为机械制造行业的健康发展奠定基础。关键词：关键词：机械制造；设计工艺；制造工艺；合理化 中图分类号：中图分类号：TH16;TH122 随着科学技术的发展，市场经济水平也逐渐提高，机械制造逐渐进入新的发展阶段。在机械制造工艺中，为了解决加工阶段存在的问题，提高机械制造的生产效率和质量，推动机械制造工艺设计逐渐合理化，对企业核心竞争力的提高具有非常重要的作用，能促进机械产品生产速率的提高，提高机械产品的整体质量，为企业现代化发展打好基础。1 机械制造工艺 机械制造工艺一般是指建立在机械设计基础上的机械生产制造，在正式施工之前，相关人员需要明确并整合产品生产加工的需要。机械制造工艺设计的合理化对产品的整体质量和生产技术水平有着决定性的作用，为了满足现代机械应用要求，需要加强机械制造工艺的合理化设计，保证机械生产效能实现最大化。2 机械制造工艺设计主要存在的问题 2.1 无法有效保证加工设备的精准度 由于机械零部件的精准度与加工设备自身的精准度有着非常重要的联系，如果加工设备精准度与标准不吻合，将会无法保证零部件的精准度。引发以上问题出现的原因一般包括生产设备维护不足、专业技术水平低，这都会导致生产设备本身的精准度出现偏差问题，同时无法实现精准的校正。此外，某些企业内部尚未建立科学完善的审核校验机制，不仅缺少专业的审核团队，同时在监督层面上也没有形成科学性的管理机制，这也无法有效保障设备自身的精准度，从而影响产品的生产质量。2.2 环保意识不足 现阶段，随着人们环保意识的提高，机械制造需要融合绿色发展理念，才能降低生产制造对外界环境的破坏，进一步推动机械设计与制造的发展。我国政府针对工业生产领域提出了各种针对性的政策，在企业生产过程中明确规划了多样化的环保标准。但是，由于部分企业思想水平较低，在生产过程中，仍然将自身的短期利益置于首位，虽然短时间企业的经济利润会增长，但企业缺乏环保意识的生产行为终将会破坏自然环境，引发高消耗、高污染等问题。由于企业仍旧采用对自然环境造成较大破坏的制造工艺，没有对落后的技术进行革新，导致绿色机械生产发展较为缓慢1。2.3 产品外观不足 传统的机械制造加工行业更重视生产制造工艺，而忽视了产品外观造型的发展，导致生产出来的机械制造产品外观存在不足。在实际生产过程中，部分管理人员认为机械制造的产品外观只能起到装饰产品、吸引他人注意力的作用，从而对产品外观产生错误的观念。在实际生产过程中，机械产品的外观能够直接展示出产品本身的概念和质量，也影响着产品的功能。例如，单钢轮压路机一般具有向下压实和向前移动的功能，对其外观的设计，技术人员需要专门设计朝前方倾斜的造型，同时也将驾驶室设计成向前方倾斜的造型，这样的设计有利于使用人员更好地区分工作区，及时解决工作区存在的问题。目前，大多数企业在产品生产过程中，很容易忽视产品的外观设计，导致产品外观设计水平达不到标准，很容易出现产品磨损等问题，需要进行二次加工，消耗大量的人力资源。中国科技期刊数据库 工业 A-186-2.4 机械加工工艺水平低 机械制造加工工艺对机械产品本身的质量会产生直接的影响，为了保证机械加工的整体水平，需要进一步规范加工工艺，保证加工工艺的合理性。与发达国家相比，我国机械加工工艺深受传统观念的影响，管理系统较为落后，加工工人专业素质水平较低，整个机械加工制造过程中存在比较严重的问题2。在这种背景下，机械加工产品的竞争力难以达到国际先进水平，大多数机械企业无法协调产品的加工质量和加工成本间的关系，难以通过引进先进科技改善加工质量和加工成本间的关系，这样将会阻碍企业的可持续发展。3 机械制造关键工艺流程 3.1 机械生产环节 在生产过程中，全部机械产品都有自身的生产环节，整个生产环节主要是将原材料进行转化的劳动过程，对于机械制造加工的整个流程具有非常重要的作用。一般来说，机械生产主要分为两种类型，即机器生产和零件生产，前者一般包含前期技术准备、毛坯制造、原材料运输、产品调试等环节，整个过程较为复杂，为了确保生产效率的提高，应保证机械生产朝着专业化、现代化的方向发展，适当增加工厂和车间的数量共同完成机械生产。比如，在生产汽车的过程中，由于生产的设备元件种类比较复杂，包括玻璃、仪表和轮胎等，往往需要多个工厂展开协作，最后由汽车总装厂组成完成工作，从而生产出整个产品。3.2 零件处理环节 零件处理是机械加工流程的重要环节，对机械成品的完成具有重要作用。在零件加工处理环节中，技术人员应对零部件的稳固性进行全面检查，防止零件出现质量不稳的情况，对零部件的安全造成影响。在早期的生产过程中，由于不同种类的机械产品在质量上具有较大的差异，技术人员可按照零部件的质量，将零部件划分为重型、中型和轻型三种类型零件。正如表 1 所示，大多数机械产品零件的质量由于类型不同而各有差异。为了提高零件处理的整体水平，技术人员应对装配图和零件图进行认真分析，对相关工艺进行审查，再对相关生产纲领进行整合，从而明确零件的生产类型，设计出完整的加工工艺路线。除此之外，技术人员可根据零部件的处理工序，从而选择出可用的装备，包括夹具、辅具和刀具等，进一步优化零件处理工作。表 1 不同机械产品的零件质量类别 机械产品类别 零件的质量（千克）轻型零件 中型零件 重型零件 电子机械 4（4,30 30 机床 15（15,50 50 重型机械 100（100,2000 2000 3.3 机械定位环节 作为机械制造加工流程中对制作精度有重要影响的环节，技术人员只有认识到机械定位的重要性，才能合理选择出科学的定位方案，保证零件加工的精准性符合要求，从而在客观条件下满足零部件加工需求。在具体的实践中，技术人员可根据零部件的实际情况，明确科学的定位基准，从而落实好定位工作。一般来说，在机械加工环节中，机械定位主要包括毛坯料外轮廓定位和内孔定位等，常见的定位方式主要有以下三种：第一种为定位板、定位销和导板的结合方案，常用于毛坯料的外轮廓定位；第二种为导正销，这种定位方式比较简单，常用于不同情况下的孔定位；第三种为定距侧刃，主要通过侧刃对条料旁边多余的材料进行切割，从而达到定位目的。4 机械制造加工工艺合理化设计与制造措施 4.1 优化加工工序 机械制造工艺往往涉及多道工序，为了提高产品的生产质量，需要对工序进行优化，确保其达到科学标准，从而实现合理化目标。设计人员需要严格按照规范要求和标准流程合理规划工序，根据设计人员自身的加工水平和能力，设计一套标准化、全面化的工序方案。在实际生产过程中，规范技术人员的操作流程，能够有效减少生产成本，推动批量生产和简约加工目标的实现。在生产过程中，技术人员需要通过相应的制造加工技术将材料生产成需求产品。首先，技术人员需要提前准备好各种材料和设备，再对其进行加工和改造，最后将原材料制作成半成品，如毛坯、零部件等，对各种操作流程进行梳理，从而建立一套标准化的规程。在半成品深加工的过程中，技术人员需要采用机械自动化技术将半成品转化为机械产品3。在实际生产过程中，设计人员需要始终遵循机械设计标准，按照相关要求和标准对机械制造工艺流程进行中国科技期刊数据库 工业 A-187-梳理，对不同环节涉及的要点进一步明确，整合各种要求进行科学调整，对操作过程进一步规范化。除此之外，设计人员还需要高度重视生产产品的安全性，保证机械制造过程中施工人员和技术人员的人身安全，避免企业的财产安全受到影响，根据实际情况科学调整制造工艺，在制造过程中适当增加有效的保护措施，从而实现产品质量的提高。4.2 优化工业产品外观设计 一款成功的产品需要实现形式、功能和材料等方面的协调统一，其中产品的外观设计就是机械制造加工过程中最关键的环节。为了提高产品自身的价值，技术人员充分考虑各种影响因素，如材质、功能等，才能对产品的外观造型展开进一步的科学设计。大多数的机械产品的内部构造与机械表面有着紧密的联系，如果外观设计出现设计问题，将会导致内部构件也存在尺寸误差4。因此，设计人员需要提高对产品外观造型设计的重视程度，通过外观造型直接将产品的实际运行方式展现出来。例如，在设计装载机的外观时，设计人员需要在装载机外观上注重后桥和配重的设计，直接将产品自身的中心功能展现出来，以便消费者直接理解产品的概念。4.3 加强产品表面质量 产品表面质量是影响机械产品合格率的重要因素，在加强机械制造工艺设计合理化的过程中，技术人员需要高度重视产品的表面质量，避免产品外表面出现划痕。为了提高机械制造工艺的设计水平，设计人员需要制定科学合理的切削操作方案。在不同的机械制造工艺生产过程中，由于不同的工艺对材质各异的产品表面质量产生的影响不同，因此，技术人员需要进一步规范切削流程。除此之外，技术人员需要合理选择刀具。在当前的材料生产过程中，可供选择的道具一般包括修光刃、精车刀等，为了提高产品制造工艺水平，技术人员需要根据机械零件的生产要求合理选择道具。4.3 合理设计零部件的精确度 在零件的加工和生产过程中，很容易受到各种因素的影响，导致产品在精确度方面出现偏差，大大降低了产品的生产质量。在这种情况下，大多数精确度出现偏差的产品往往属于不合格产品，需要对其进行处理。如果技术人员难以把控产品的精确度，就会导致产品的不合格率增加，对产品的生产和加工成本产生进一步的负面影响，同时也会延长产品的生产时间。因此，为了推动机械制造工艺设计实现合理化目标，将产品精确度误差控制在可控的范围内，保证生产的产品始终保持在规定的精确度范围内，提高产品的合格率。技术人员可以通过先进的测绘技术对产品进行测量，并对机械生产设备的实际运行情况进行全面检测，对精确度出现偏差的原因进一步分析，并根据生产的实际情况提出有效的改善措施，从而提高机械产品的加工精确度5。4.4 把握机械制造工艺过程细节 在推动机械制造工艺设计实现合理化的过程中，设计人员需要重点把握制造过程中的各种细节，从而提高机械制造工艺的整体水平，保障产品的生产质量。首先，设计人员需要对机械产品的实际使用场合进行深入分析，从不同的角度和层次进一步明确制造工艺过程中的细节。例如，在设计安全系数要求较高的产品工艺时，设计人员需要选择高强度的机械加工方式，科学选择高性价比的材料，确保生产的产品具有一定的安全性。而一般场合使用的机械产品往往不同于安全系数要求较高的产品，其制造工艺设计多采用较为传统的加工措施。其次，在产品制造过程中，为了进一步优化和加强工艺，设计人员可以突破传统加工生产方式的局限，引进先进的技术手段。例如，在设计铣削工艺的过程中，可以在适当的情况下安装力传感器，通过先进的数学技术对产品生产和加工进行模拟，大大提高了产品的生产效率，减少了生产成本的投入。最后，在机械制造工艺的设计阶段，设计人员需要充分考虑客户的实际需求和产品的使用环境，在满足市场需求的前提下，从产品质量和成本因素两个角度出发，对制造工艺进行适当的调整和创新，将生产周期控制在较短的时间内。例如，设计人员引进了计算机辅助设计与自动化技术，对传统的制造工艺方式进行创新，通过虚拟技术将机械制造工艺的过程展示出来，及时发现其中存在的问题，对制造工艺方案进行优化、调整，保障产品制造流程的合理性，进一步提高机械制造的质量和效率。5 结束语 综上所述，随着制造工业的革新发展，我国的制造技术水平也得以提高。为了降低机械制造产品的不中国科技期刊数据库 工业 A-188-合格率，需要进一步加强机械制造工艺设计合理化，通过有效措施提高机械制造工艺的整体水平，保障机械制造工艺流程的合理性和规范性，提高机械产品的生产效率和质量，确保我国机械制造行业的可持续发展。参考文献 1朱加杰.机械制造工艺设计合理化研究J.大众标准化,2023(1):168-170.2崔娜.机械制造工艺设计合理化研究J.河北农机,2023(6):52-54.3王雅明,胡月刚.机械制造工艺中的合理化机械设计分析J.农机使用与维修,2022(8):57-59.4 孙 彦 超,任 少 蒙,杨 立 云.基 于 机 械 制 造 加 工 工 艺 合 理 化 的 机 械 设 计 制 造 探 讨 J.南 方 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