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机械设计与机械加工中常见问题及改善措施分析

2020-09-10周丽霞

看世界·学术上半月 2020年4期
关键词:机械加工机械设计常见问题

周丽霞

摘要:近年来,工业产业的优化升级,为与之对应的机械加工行业提出更高的基准,技术人员、操控设备等必须进行不断的革新,才可最大程度提高机械产品的加工精度,促进行业领域的发展。然而,在机械设计与加工中,往往出现成品与预期设计图纸不符合的情况,影响此类问题的因素很多,如待加工零件表层质量问题、加工参数问题、零件基准化问题等。针对上述问题,机械加工企业必须采用较为合理的管控手段,对每一项加工工序进行严格审核,提高产品加工质量,为我国加工工业的发展奠定坚实基础。

关键词:机械设计;机械加工;常见问题;改善措施分析

引言

对于机械设计加工,设计人员应当对质量这一最终目标和要求予以充分的考虑,重视其中出现的问题,提高加工精度、水平和质量,以满足市场的要求。

一、机械设计与机械加工论述

(一)机械设计

机械设计通过对机械制造设备的工作机理进行探究,然后通过各项工艺之间的契合制定出完整的工件生产文件,如材料、尺寸、润滑等工序。机械设计是机械生产的前提,同时也是机械设备质量、性能的重要体现,机械设计过程中,制定出完整的计划可有效降低加工成本,提供设备的稳定性。一般来讲,针对同一个零部件进行设计时,一般需制定多种设计方案,考虑到机械设备质量性能与零部件的精准性,技术人员应对零部件设计图纸的可行性进行探究,确保整体加工阶段进行的完整性。从近几十年的设计转变来分析,我国机械加工设计已经取得重大突破,特别是在计算机软件技术的支持下,图纸文件的设计也从传统的纸张转移到平台系统中,技术人员可对设计文件多维度考量,提高设计的精准度,减少后续加工工序的繁琐度。

(二)机械加工

机械加工是指零件由原料转变为成品的过程,通过对原料进行尺寸、性能上的改变,为零件赋予新的功能属性。不同零件所需的加工工序具有较大差异性,如复杂类零件需要经过多种工序组合来实现加工,且每一项制作工艺必须遵循相应的基准才可实现有效契合。在现代化技术的支持下,机械加工由传统的人工操作大部分进入到自动化、智能化操控中,工作人员只需通过指令参数的设定,便可令设备运作来加工出所需的零件,提高产品加工质量。

二、机械设计加工中存在的问题

(一)操作流程缺乏预案

机械加工操作流程是否规范,决定着产品的质量,制定科学、有效的操作预案是十分必要的。在机械加工设计之前,对在加工过程中可能发生的情况和不可抗力做出准确的预判。经过严格的测算,预估出理论计算数值与正常操作之间的误差,尽可能地将这种误差值降到最低点。造成误差的原因多种多样,既有人为的主观因素,也有一些客观因素。如机器年久失修,腐蚀严重。设备发热导热,工具本身的因素,系统受力不均衡等多方面客观情况。虽然误差的出现不可避免,但是仍然要竭尽所能,规避风险,将误差降至最小范围内,确保机械加工的产品更加精准。

(二)缺乏完善的质量监控体系

生产质量是企业生存与发展的命脉,是企业的立业之本。技术人员要加强责任感,严把质量关。要树立工匠精神,要把生产质量放在心中,质量的好坏直接影响产品的工艺。由于生产材料特性的缘故,塑性材料制作的机械产品很容易变形,会导致产品表面不平滑。另外,一些脆性材料的特点也会造成产品表面出现很多附着物,产品容易折断。生产加工过程中,由于压力变大也会改变产品的组织结构,导致机械产品表面凹凸不平。为了提高机械加工产品的质量,必须要考虑到每个加工设计产品的材料属性,精准定位,严把质量关,确保机械加工设计出来的每一个产品都是合格的,将产品的损耗率降至最低。

(三)产品变形

在机械加工过程中经常会出现产品变形的情况,主要集中在位置、大小、性质等三方面的改变上。首先,为了使机械加工的产品被牢牢地控制在卡机上,使机械在加工产品的时候可以控制住,要求在加工的時候要产生强大的内力。但是,就会出现一个弊端,在加工完成的时候机械产品由于内力的作用,就会偏离原来的样子,变成新的形状。其次,在受热的过程中,零部件由于受到温度的影响,产品可能会出现弯曲的情况,造成中间高、两边低的现象。可以通过科学有效的方法,采用高效的机械设备,尽量降低机械产品变形的程度。

三、机械设计加工中相关问题的解决策略

(一)制定科学合理的加工流程

对于机械设计加工,可通过制定科学有效的加工流程来降低加工成本,并有效保障加工产品的质量,大幅度缩短机械加工周期,使产品质量由于加工时间过长而受到影响的情况得以避免。对于机械设计加工操作,应当一次性完成,避免影响零件的加工质量,这就需要选择合适的加工方法和加工工序。

(二)选择合适的加工材料

对于加工零件的材料,需要进行合理的选择,科学合理的加工材料不仅能够使产品设计加工质量得到有效提高,降低生产成本,还能对机械设计加工的使用需求以及工艺性能得到满足。对于材料的选择,应当对材料的性价比进行充分的考虑,在降低成本的同时提高产品的质量,有效提高企业的市场竞争力。

(三)选择合适的刀具和润滑剂

在机械设计加工过程中,刀具极大程度上影响着机械加工的生产过程。不同材料有着不同刀具的选择要求,应当根据表面硬度和粗糙程度选择合适的刀具。应当选择合适的润滑剂,比如有纯油性润滑剂和水溶性润滑剂,而在进行机械加工时,高速钢刀的低速切削和硬度钢刀的高速切削可使用纯油性润滑剂。

(四)选择合适的切削参数

对于机械设计加工过程,切削参数选择得合理与否也对产品质量产生重要的影响。对于零件的切削过程,应当对加工零件的材质属性和特点进行有效的判断,然后对切削参数进行合理的设置,使表面加工过程中产生的积屑和残留大幅度减少,降低切削产生的力度和温度。

(五)提升机械设计技能

随着经济水平的不断提高,企业以及消费者对于机械设计加工产品的要求也越来越高。我们必须要不断进取,要针对产品的性能不停地完善机械产品的结构、大小以及功能,使机械产品更加精准,力求使每一个机械设计产品都达到极致。机械设计工作者要制定科学、统一的机械设计制造流程,提高员工的业务能力和水平,尽最大可能提升产品的生产质量。设计加工每一个环节都要做到丝丝入扣。例如,在机械设计加工之前,要组织专家和行业管理者进行专业会谈,制定完善的产品设计规划书。在机械加工设计过程中,严格执行规划书的尺寸大小和形状,确保不出纰漏,保障机械设计加工过程的顺利进行,也为产品质量严把“第一道”关卡。

结语

综上所述,机械加工设计中,技术人员需通过产品性能来适配各项操作工序,确保各项加工工序可形成精准契合,提高产品的质量。在现场加工中,影响零部件加工质量的因素较多,为减少企业的生产成本,应从材料选取、工艺选取、切削加工、润滑剂与冷却剂、专业人才等方面,进行相应考量,依据产品性能制定较为完善的管控计划,进一步提高加工质量。期待在未来发展过程中,机械加工与现代化技术进行深度融合,真正的实现自动化、精度化加工。

参考文献:

[1]龚玲丽,刘超.我国机械数控加工技术现状及提升对策探讨[J].内燃机与配件,2020(01):62-63.

[2]胡素芳.机械设计加工中常见问题及解决策略初探[J].中国设备工程,2019(20):92-93.

[3]王少鹏,胡裕祺,徐晓东.试述机械加工过程中常见问题及优化措施[J].南方农机,2019,50(09):143.

[4]张珂.浅谈机械加工领域中丝锥的应用[C].河南省汽车工程学会.第十五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集.河南省汽车工程学会:河南省汽车工程学会,2018:259-261.

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