黄晨辉

（南京钢铁联合有限公司第二炼钢厂，江苏南京 210000）

0 引言

随着现代经济的繁荣发展，机械设计市场的竞争压力与日俱增，为此，相关企业要想提升核心竞争优势，抢占市场份额，应在提升机械加工效率，保障产品质量的基础上，合理压缩成本，实现经济效益的最大化。然而，绝大多数企业仍沿用传统机械设计加工模式，使得综合加工效率低下，且加工精度无法满足，特定产品性价比失衡，进而丧失市场竞争力。

1 机械设计加工基本概念

机械设计加工是指根据特定生产需求，利用机械设备改变加工件的尺寸、外观及功能。机械设计加工是一个长期性、动态化的运作流程，需要专业技术人员掌握扎实的技能，具备丰富的实践经验，并结合实际生产需求，选择适宜的机械加工模式。随着现代科技的不断发展，人们对机械设计加工的标准要求也不断提高，为此，相关企业需利用有限的资金，最大限度的保障机械加工产品质量，实现经济效益的最大化。

2 传统机械设计与现代机械设计对比

随着科技水平的提高与创新，计算机技术被拓展应用到多个领域，并取得了良好的成效。为此，机械设计行业也应秉承与时俱进的基本原则，高效整合多元化技术，推进行业的快速发展。与传统设计相比，现代机械设计的优势集中体现在4 个方面。

（1）具有较强的自主选择性。传统机械设计多按照既定模式执行设计，整体设计工作过于标准化，完全处于被动发展态势。而现代机械设计则具有极强的自主选择性，能为专业技术人员提供充足的回旋调整空间，并允许将个人理念融合到机械设计中，避免盲目的依托设计经验执行操作，进而创造出具有个性化特征的产品。

（2）基本功能完善。传统机械设计过分依赖机械设备的功能属性，存在极大的局限性。在现代机械设计中，设计人员面对的是一个庞大且精密的机械系统，以系统各项基本功能为核心，可结合自身掌握的专业技术与实践经验，优化功能分配。

（3）可根据实际需求创造产品。传统机械设计受到综合条件的制约，仅能采用有限元的模式，而在现代机械设计体系中，设计人员可根据各类需求，创造强度等级各异的产品。

（4）综合效益高。传统机械设计需要消耗大量的时间，且机械磨损率与人力资源成本较高。而现代机械设计则具有综合效率高、运作周期短、资源利用率高、成本损耗小等优势特征。

3 机械设计加工中的重点问题

3.1 机械零件质量缺乏保障

一个完整的机械产品是由大量机械零件按照既定排列规律组合而成，这些机械零件的质量直接决定了整个产品的质量等级。在机械加工过程中，一旦零件的质量出现问题，会在很大程度上影响机械加工效果，严重情况下，还会出现结构形变、扭曲或脆裂等问题，进而导致机械加工产品质量不达标。此外，加工设备性能安全也会在一定程度上影响机械加工效率与产品质量。

3.2 机械设计加工的精确度有限

机械加工精度对机械产品质量的影响同样不容小觑。如果缺乏对机械加工精度的控制，就会导致机械产品质量不符合要求。在机械设计加工阶段，影响精度标准的因素是多样化的，如理论误差、技术操作误差等。尽管这些误差都会在不同程度上影响机械加工精度，但从各特定角度进行客观分析可知，这种影响是微乎其微的。除此之外，人为因素也是影响机械加工精度的关键因素，为此，在机械设计加工阶段，要尽可能的减小人为因素的干预，保障机械产品质量。

3.3 机械加工产品性价比失衡

机械设计加工是一个对精密度要求较高的综合性技能操作项目。相关技术人员需具备极强的安全责任意识，全方位考量各类因素，并结合实际加工生产需求，优化改进机械设计加工工艺，强化机械产品质量。然而，诸多企业在实际生产过程中，仍沿用低效率、高能耗的加工设备，导致机械产品性价比失衡，制约企业的综合发展。由此可见，在机械设计加工过程中，必须着重注意机械产品的性价比。

4 提升机械设计加工水平的策略

4.1 选择适宜的机械加工材料

在机械设计加工领域中，生产材料发挥着不可替代的作用。材料的性能标准直接决定了整个机械产品的质量等级。为此，在机械设计阶段，要结合实际需求，严格筛选生产材料。

4.2 确保机械材料与使用性能匹配

在选择生产材料时，先要考虑材料的实用特性。不同材料的属性特征存在较大差异，或耐久性突出；或耐磨损性强；或抗形变能力强等。因此生产材料的选择需兼顾生产需求与实用价值，确保其充分发挥特定优势。

4.3 确保机械材料与工艺性能匹配

生产材料的工艺性是指材料的属性能够满足加热、冷却、切削或打磨等一系列处理措施的需求。只有严格把控生产材料的工艺性能，才能保证机械加工产品质量。

4.4 确保机械材料满足经济效益

在选择生产材料时，要秉承经济性原则，综合考量如下内容：材料的商品价值、加工成本及维护保养成本等，避免综合成本超预算。与此同时，创新工作思路，按照材料的属性特征进行分类，提高材料的综合利用效率。针对商品价格较高的材料，可以选择性能类似、质量安全等级接近的低成本材料替代，进而合理压缩生产成本。总而言之，在筛选材料的过程中，必须客观衡量材料的性价比，保证机械加工产品质量。

4.5 提升机械设计综合水平

随着时代的发展，标准化成为机械设计加工行业的主流趋势。设立标准化体制，可确保机械零件加工尺寸、规格及性能的规范化，避免资源的过度损耗，压缩生产成本，保障机械产品质量。在机械设计过程中，应结合实际生产需求，采取标准化手段严格把控产品设计，且逐步精简设计，缩短运作周期，从而节约成本，提升综合设计水平。

4.6 严格控制机械设计加工零件的物理属性

（1）表层金相组织发生改变。反复进行磨削、锻造等机械加工作业，会导致作业面局部温度骤增，进而引发表面层金相组织的改变。由于砂轮结构硬度较大，产生的抗力效应会在一定程度上阻碍切削，为此，在加工过程中，建议采用软砂轮，并加大工件作业面积、调整砂轮转动速率，以降低工件作业面温度，同时，配合使用高压大流量冷却，可进一步强化降温效果。

（2）机械零件加工表面冷作硬化。在加工过程中，部分机械零件会产生表面层金属中塑性形状改变问题，进而导致晶体位移与晶格形态损坏，引起强度增加。

（3）机械零件表面层残余应力。在切削、锻造机械生产材料的过程中，由于其结构表层组织产生非自然规律性变化，基体与表层连接部位会产生一定强度的弹性应力，在机械作业的影响下，形成表面层残余应力。

4.7 完善机械设计加工规程

在机械设计加工作业过程中，为减小不利因素引起的负面效应，应当确保操作工艺流程的科学合理性，进而合理压缩机械设计加工成本，保证机械产品质量，延长使用寿命。在实际作业过程中，应结合生产需求，设定机械设计加工周期，力求最大限度的缩短运作周期，降低机械零件磨损率。此外，技术操作人员还要尽可能的保证一次性完工，以防出现不必要的麻烦。

以某航空制造企业为例，自2003 年正式引入企业生产综合管理系统后，在生产计划与库存管理等方便均实现了以资源管理计划为核心的管理模式，但基于车间现场管理能力偏弱，使得涡轮、油缸等机械零件的加工生产效率不尽如人意。为此，企业采取了如下措施：基于以往机械设计加工实践经验，不断完善加工生产流程，缩短产品设计周期，压缩生产加工成本。针对同类型零件的加工作业，准确记录生产数据参数，调整加工工序，最大限度的减少各类制约因素的干预。

4.8 结合生产需求优选润滑剂

当下，市场中的各类润滑剂琳琅满目，故而机械设计加工技术人员应当结合实际需求，选择适宜的润滑剂品牌。在机械设计加工阶段，除了要综合考量加工流程、加工精确度及金属材料性能等因素外，还需明确润滑剂的特性要求。采用高速钢刀进行低速运转时，且选择适宜的纯油性润滑剂，在应用硬质合金刀具进行高速运转时，需要采用普通水溶性润滑剂。

4.9 加大对技术操作人员的管理强度

在机械设计加工过程中，技术操作人员是影响整体加工生产作业的关键因素。因而在机械设计加工生产环节，必须加大对技术人员管理的重视力度，结合生产作业规程，采取一系列控制措施，消除人为因素的影响，提高机械设计加工效率。技术操作人员是机械加工的参与者与执行者，在整个生产周期内发挥着至关重要的作用。为此，有必要加强对技术操作人员的管理，严格约束其实际行为，确保其遵照操作标准规范执行，进而避免因操作不当诱发的质量问题。此外，还应强化对技术人员的培训，不断提高特定岗位人员专业技能水平，让其准确掌握各类机械设备的操作规程与核心技术，以此提高机械设计加工效率，强化机械加工产品质量。

5 结语

综上所述，机械设计加工应当结合实际生产加工需求进行全面化的分析，综合考量多方面制约因素，提升整体机械设计加工水平。从相关企业发展角度来说，要根据经营规模及生产压力，积极引进创新型机械加工设备，优选机床和刀具，然后采取切实可行的管理手段，保证经济效益的最大化。