机械设计与机械加工中的常见问题及对策分析
   来源:中国科技博览     2021年07月30日 14:50

车春宇

[摘 要]工业是我国的国民支柱产业,机械设计和加工质量跟工业生产效率紧密相关。机械设计和加工过程非常复杂,从图纸设计到产品成形,每个环节的设计加工都可能影响到产品的性能。因此必须要严格把控机械设计加工的各个工序,不断提高机械设计和加工水平和生产质量。当前,科学技术发展飞快,机械加工中也出现了各种新技术,极大的提高了工业生产的效率和质量。本文主要对机械设计加工中存在的问题进行了具体分析,然后提出了针对性的解决对策,希望可以推动我国工业生产的健康发展。

[关键词]机械设计;机械加工;问题对策

中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0060-01

机械设计加工过程中,每个环节都会影响零件的生产质量,如果某些零件的精确度和表面存在質量问题,将会给产品的使用造成巨大的隐患。在设计加工零部件时,要重视加工的整个过程,选择应力性能比较强的材料,采用科学的加工工艺等,严格控制生产过程中的误差,以确保零部件的生产质量,进而不断提高制造工艺的整体水平,促进我国工业生产的可持续发展。

1、机械设计和机械加工中的常见问题

1.1 机械加工精度存在误差

在科学技术快速发展的形势下,对于产品的精度要求越来越高,由此需要机械零部件具有较高的精确度,所以说精确度是机械设计加工中的重要控制内容。但是在设计加工过程中,却存在很多变量难以掌握,比如在刀具和磨具的磨损,就会对零部件的精确度有很大的影响。在加工制造的过程中,随着温度的上升,加工材料会因为物理性能不同而出现不同的应力变化,由此会影响到精确度。加工零部件的的精确度出现误差,会直接影响到产品加工的质量和使用性能,所以需要严格控制机械设计加工的精确度。

1.2 零件表面质量问题

零件的表面质量直接影响表面的微观几何形状和表面物理力学性能,表面质量越差,零件表面越粗糙,耐磨耐腐蚀性能越差,进而影响使用性能和使用寿命。目前影响零件表面质量的主要因素有刀具材料与工件材料的匹配问题、切削用量和工件材料的选用问题等。根据零部件的材料,选择相应的刀具进行切削,例如在实际生产中,硬质合金钢类的刀具常用于铸铁类零件加工,金属陶瓷刀具常用于超硬材料的加工等。对于塑性材料,如果选用较大的切削用量,难免会使零部件发生塑性变形,并且在在切屑加工结束时,刀具和零部件的分离会产生撕裂作用,影响零部件的表面质量。对于脆性材料,在切削过程中,容易产生断续的碎粒,影响零部件的表面质量[1]。机械设计加工阶段,控制零件的表面质量,降低次品的出现几率,深入的分析表面质量的影响因素,对制造企业来说具有重要意义。

1.3 机械产品总体性价比较低

影响机械产品质量可谓是多方面因素,这些非常复杂的问题使得设计加工时极易出现遗漏现象,设计中仅是注重选材,却未注意原材料加工,这就影响了机械生产效率,同时此类误差极易诱发机械故障,并且出现故障则必定增加维修成本。企业维护成本大则极易引发产品成本提高,最终生产出的产品则性价比偏低。性价比对市场竞争力非常关键,性价比低则极易导致企业被市场所淘汰,所以产品性价比提升极为重要。

1.4 润滑剂选择问题

润滑剂是机械加工设计中的重要物品,对于零部件的加工精确度以及质量有很大的影响。润滑剂应该具有两方面的性能,冷却和润滑。在机械加工过程中,设备的高速运转会产生大量的热量,加工材料在温度较高的情况下会发生形变,由此产生加工误差。所以润滑剂应该具有冷却功能,能够减少加工过程中热量的产生。润滑剂还能够防止机械设备生锈,降低设备的磨损。润滑性能够降低机械设备之间的摩擦阻力,从而提高机械设备的运行效率,提高零部件的加工质量。

2、机械设计加工中常见问题的处理对策

2.1 选用适当的原材料

原材料的性质是影响机械设计加工精确度的重要原因,所以为了提高精确度,应该选用适宜的原材料,可以有效的降低生产成本,提高产品设计的精确度。所以在设计加工前,应该根据加工零部件的用途以及加工工艺选用适宜的原材料,对材料的物理性能以及应力特性进行检测,确保在加工的过程中不会因为温度的变化而发生形变[2]。此外,应该定期检查刀具和磨具,如果磨损较为严重已经影响到加工精确度的情况下,应该及时更换。

2.2 标准化及批量化设计加工

零件标准化则主要是根据尺寸要求及结构性能和设计方式,从而提升设计标准程度,再进行批量化生产,生产中应严格监管材料质量,科学简化产品流程以形成最优流程,此类生产流程集中且批量生产,从而有效提升产品生产效率及质量。零件应优化处理以降低设计周期,并且充分降低工作时诸多不必要浪费,同时为产品经济效益提升提供源动力。科学有效的工艺程序对机械设计加工极为关键,零件加工中应尽可能缩减加工工期,由于零件加工时间长则出现相反效果,同时加工时间长会导致零件出现不必要的损害。注重零件设计加工一次性完成,每次加工均会给零件带来残余应力,因此控制好加工次数才可确保零件加工质量。

2.3 选用适宜的工具、设置合理的切削参数

刀具选择应根据原材料材质,按照不同材料选择对应刀具,同时应注重机械设计切削用量因素对其的影响,注重切削深度和切削速度,这些都极易影响零件质量,这时则应根据零件不同性质确定切削速度及深度。切削时应辅以切削液,以便控制切削温度且确保切削质量。切削用量则为机械设计加工的主要参数,切削深度及速度对机械加工产品质量非常重要,其关乎着零件总体质量水平[3]。确保切削深度及速度则应编制适宜的切削参数,参数应按照加工零件属性及材料特征而制定,设定切削参数时应全面考虑设计加工时所有影响因素。

2.4 科学的选用润滑剂

加工金属材料零件时应运用润滑剂对其进行冷却,机械产品切削及冲压和研磨时则润滑剂可充分增加产品应用实践。同时要及时清理金属碎屑,去除热量,可有效降低零件腐蚀度且减缓机床磨损,降低成本,提升生产效率。金属润滑剂应具备冷却作用及润滑作用和防腐作用,同时应结合具体机械加工情况,全面考虑设计工艺及零件的要求,选用水溶性及纯油性润滑剂。比如高速钢刀具低速切削时应选用纯油性润滑剂,高速切削时则选用水溶性润滑剂。若是切削液切削不能有序进行应选用纯油性润滑剂,其余情况则应选用水溶性润滑剂,由于零件精度要求及标准的不断提升则润滑剂选用更加重要。

结语

随着我国工业生产的不断发展,工业逐渐进入了精密化时代,对工业机械精密度以及质量的要求也逐渐提高了,要提高企业的市场竞争力,促进我国工业的健康发展,就要不断提高机械设计加工的质量。选择适当的加工材料、合理设计加工工艺,做好各项检查工作,降低生产成本,提高生产效率,以保证机械设计加工的质量。此外,还要认真额分析机械设计加工中存在的问题,采用有效的解决对策进行优化完善,以不断提高工业机械产品的质量,进而促进我国工业生产的可持续发展。

参考文献

[1] 林源.当前机械设计加工过程中存在的问题及其对策分析[J].中国市场,2015,(52):180-181.

[2] 田侠.机械设计加工中应注意的问题分析[J].山东工业技术,2015,(13):261.

[3] 陈庆华.对机械设计加工中的常见问题研究[J].科技展望,2014,(11):79.

加工 文章 零件