机械设计

机械制造工艺中机械设计的合理性探讨

 

机械制造工艺创新发展中,机械整体设计愈发复杂,且设计难度增加。应在机械产品生产需求、机械制造工艺的指导下,提高机械设计水平,保障机械产品生产质量,相关人员还需保证机械设计的合理性,推进我国机械制造行业的可持续发展。

1 机械制造工艺的流程

1.1 零件装夹

机械制造工艺中,零件装夹的操作标准化、流程合理性直接影响着机械产品制造质量。在零件装夹期间,技术人员应在加固处理前期,将零件放置在加工机床、磨具等夹具内的合理区域中,并且在位置调整无误后进行加固处理。另外,应保证零件加工期间位置选定的精确性、放置后零件的稳定性,从而避免产生零件变形情况。零件装夹不仅影响着机械产品制造水平,关系着生产有效率、加工企业的经济利益,所以需坚持“科学严谨”的基本态度,严格把控各环节加工质量[1]。

1.2 零件定位

零件是机械产品的核心组件,其定位合理性、准确性与机械产品加工制造精确度息息相关。因此,在机械制造工艺中,技术人员要基于机械设计方案,对零件做精确定位,而所选参照物的适用性是零件定位的关键所在,需要结合零件类型、安装位置科学选择加工参照物。另外,机械产品的功能、种类在持续创新中,各行业对机械制造精度的把控提出更多要求,所以在零件定位过程中,应正确认知零件定位与机械产品的作用机理,保障机械制造质量。

1.3 精度控制

机械制造中零件、产品的加工精度对机械产品本身造成的影响,主要集中在后期使用、功能运用阶段。机械制造工艺中的精度控制,是对机械产品外形、表面质量、零件安装位置、加工误差的控制。技术人员需基于机械设计参数、设计方案,针对性地管控机械产品制造中的零件大小、外形,同时在调整法、试切法支持下,对机械零件尺寸、产品表面质量展开精准控制,或是采用成形法、轨迹法对零件、产品外形进行精度控制。

2 机械制造工艺中机械设计的合理性

2.1 提高加工精度

为确保机械设计的合理性,需重视机械零件、机械产品加工精度的提高。加工精度具体指零件加工制造后,位置、尺寸、形状等参数与零件生产标准中相关参数的契合度。由于机械制造行业中,部分加工技术尚未发展成熟,机械加工标准零件仍会产生相应误差,而加工精度的提高则是对相关误差所进行的控制。一方面,技术人员应基于影响机械产品加工精度的因素及常见加工误差,深入分析加工误差的产生原因、产生规律,从而采取对应解决措施,避免误差的产生。另一方面,需从测量工具选择、机械产品结构分析、加工工具的创新优化等方面,控制机械产品加工精度,使其加工制造符合相关标准。

技术人员可通过对原始误差的有效处理,提高机械产品加工精度。首先,在机械设计、加工制造中减少原始误差。机械设计者应系统分析原始误差产生原因,并通过完善加工设备功能、提高加工用具精度等方式,避免原始误差的产生。如在机械加工制造中,持续优化加工机床,提高夹具、刀具等机械零件加工或使用精度,或是通过增强设备散热能力、改善机械零件受力等方式减少原始误差,提高加工精度[2]。其次,均分机械制造环节的原始误差。实际加工作业中,工序误差、毛坯误差的产生及零件材料性能的变化,均属于原始误差。为有效解决原始误差或避免误差扩大化,应使用“分组调整、均分误差”的方式,按照原始误差大小将其评分分为n 组,从而在加工制造环节中将原始误差范围调整为1/n,之后可结合各加工小组误差情况完善加工工序。最后,应于产品加工制造初步结束后,以标准件为参照物,对比二者特征,随后通过精准校对、修正等方式,缩小加工零件误差。

2.2 提升加工表面质量

表面质量是机械产品规范化生产的核心内容,技术人员应坚持“科学设计、合理设计”的基本原则,严格控制机械产品表面精度,有效控制其表面粗糙程度,延长机械产品使用年限。与此同时,需结合机械零件特征选用加工刀具,并重点控制切削量、相关用具的磨损程度[3]。如企业可引进修光刀、新型精车刀辅助机械产品加工制造,预防加工误差,提升加工表面质量。另外,机械加工制造工艺中,还需强化机械零件检查力度,提前排查机械变形隐患,为机械零件表面质量控制创造良好条件。