解析机械设计制造的注意要点

2016-07-13娄慧铎黑龙江龙煤矿业工程设计研究院黑龙江双鸭山155100

橡塑技术与装备 2016年12期

关键词：注意要点制造机械

娄慧铎（黑龙江龙煤矿业工程设计研究院，黑龙江双鸭山 155100）

解析机械设计制造的注意要点

娄慧铎
（黑龙江龙煤矿业工程设计研究院，黑龙江双鸭山 155100）

摘要：工业化发展，离不开机械设计制造技术的进步。机械设计制造质量直接影响着机械的工作性能，并决定了机械的工作和生产效率。本文对机械设计制造中应该注意的要点进行详细分析，为机械设计制造工作的开展提供资料参考。

关键词：机械；设计；制造；注意要点

我国机械设计制造历史由来已久，诸如纺纱机、地动仪等机械更是引领了世界科技的发展。但西方在工业革命之后，机械设计制造业发展迅猛。虽然我国改革开放以来一直没有停下前进的脚步，但相比于西方发达的现代机械设计制造领域仍然有一定差距。现代的机械设计制造，要求设计人员不仅能够掌握物力、化学、机械、自动化等多专业知识，还要求机械设计时以完成设计目的为靶向，以提高机械工作效率和可靠性为目的，做好机械的整体和局部设计。科学技术是第一生产力，机械设计制造技术作为科技水平的反应，已然成为影响社会进步和发展的关键。

1　提高结构设计的刚度、强度和精度

机械设计制造技术的发展直接影响工业化社会发展进程。想要以提高机械设计制造质量来推动工业社会发展，就必须保证机械设备向着高效率、高精度、高质量的方向发展。这就要求机械设备制造在设计时要考虑好设备的刚度、强度和精度。机械设备的刚度是指材料和结构抵抗弹性变形的能力，反应在机械设备上影响着设备的生产效率和精度。机械设备的刚度主要与设备整体结构稳定性和刀具等关键零部件材料选择有关系，因而在机械设计制造中要通过材料和结构的优化提高设备的刚度。

强度是机械零部件首先应该满足的要求，是指零部件抵御材料或结构破坏力的能力，机械零部件的强度，影响了机械设备的使用寿命和生产效率，提高机械设备的强度，也需要从结构和材料两方面进行优化设计。而高精度则是由机械设计制造的整体工艺水平决定的，机械设计质量、材料质量和机械结构工作质量都会影响到机械设备的生产精度，而机械设备的精度将对所生产产品的质量带来直接影响。

2　铸造结构设计

铸造是机械制造生产零部件的重要技术，零部件铸造质量影响着零部件的强度、精度和刚度。设计过程中，机械分型面设计要简单，铸件的表面最好不要内凹现象，在大型铸件上集中机械的表面凸台，并且外表面没有小的凸出部分。改变妨碍起模的结构（如图1中，a图采用挖沙造型，b图则去掉了不必要的外圆角，实现了结构的简化），避免使用较薄且较大的水平面和会产生较大内应力的形状，否则会影响外观。

保持铸件壁厚度均匀，铸件壁厚外壁厚大于内壁，铸件壁厚度是慢慢逐步增加的。两壁相交的夹角不宜过小，铸件内腔使用造芯，不用型芯撑，为提高铸件质量，在铸件的孔边使用凸台铸件结构。穿通铸件的孔，合理布置加强肋，保证铸件自由收缩。综合考虑结构的稳定性，减少缺陷肋产生的受力，简单设置肋，处理好铸件合理传力与支持。

图1　铸造结构的简化

3　考虑人机学的结构设计问题

机械设备的主要使用目的是提高人的生产效率，因而其操作、保养、维护都是由工人来完成的。在机械设备制造中，要考虑好人机学的结构设计问题，保证机械设备的外形、操作、生产参数显示符合人的工作习惯要求。例如，合理调整控制按钮的大小，并将关键控制按钮设计在操作台附近。做好操纵杆、仪表盘的位置设计，以提高操作者的操作效率。

除此之外，还要做好操作台座椅的设计，以给操作人员提供更加舒适的工作环境，实现提高操作人员操作舒适性，提高生产效率的目的。

4　做好机械设备的散热、防腐、隔音设计

机械设备时将能量转化为机械动作生产产品的一种装置，因而机械设备在能量转换过程中必然会发生热量。做好机械设备的散热，有利于提高机械设备的使用寿命、工作效率和工作时长，提高生产效率。散热处理的关键在于润滑和发热部位的散热，当今机械设备散热主要有风冷、水冷等方式，在设计时要根据热量大小合理选择。

机械设备设计制造的防腐不仅要在材料选择上下功夫，还需要做好设备零部件和整体的防腐漆涂层设计，在提高防腐效果的同时使设备的视觉效果得到优化。噪音是振动产生的，隔音则主要是降低机械设备热交换管道、轴与其他部件、连接管、零件连接位置的磨损和相对位移，并对零件进行平衡测试，减少噪音。

5　机械零部件的热处理方面的设计

设计机械产品时，降低主要配料的尺寸，从而保持产品表面不被加工工件表面齐平，使加工表面长度不同。复杂组装件改变表面的精度，产品主要结构不要求形状精度使用工具，要求宽松，但同时形状也要考虑影响铸件的误差。方便处理组合物的复杂的设计表面，保证内表面的外表面的设计组成部分少，少用复杂的倒角非圆形部和最小化部件形状，不测量这些部件，因为这些部件不能维持基部结构。

6　机械零部件的结构设计

机械零部件的结构设计，首先要保证与设计图纸相一致。再次寄出上，由于大铸件上表面是简单的机械式和投影面投射在凹形表面和机械上，因而零件突出部位小。在设计中要确保铸件厚度的渐进，并确保铸件外壁厚度大于内壁。除此之外，还要做好肋骨的安排，保证铸件在组装中能够自如收缩，避免铸件不符合组装结构要求，造成铸件报废，浪费资源。