关于机械设计加工的思考

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1．机械设计的概述

所谓机械设计就是指对机械的零部件和整体的设计的过程[1]。这个过程主要是指在机械的应用要求下，对机械的工作原理、运行方式、机械结构、力和能量的传递方式以及机械各个零件材料、形状、润滑程度和零件尺寸等各个方面的整体性构思、设计和计算，最后通过其设计的方案将设计转换为具体的描述，并作为机械加工制作阶段的主要根据。根据其服务行业、工作原理以及产品要求的标准等方面的不同，机械的设计都有着各自的特点。机械设计主要分为三类———新型设计、变型设计以及继承设计。其中，新型设计是指通过对最新技术的实验或者试用，证明其可行后，运用该技术进行新型机械的设计；变型设计主要是指为了适应不同环境而对现有的机械进行局部的设计和加工，以满足实际社会需求；继承设计是指在现有机械设计的基础上不断的更新和发展，以提高其工作效率，改善其工作技能。

2.机械设计的程序问题

机械作为一个复杂的机器，具有完整的工作系统，所以必须通过专业技术人员按照其一般的设计程序进行完成。其设计程序主要包括以下几方面：

2.1设计计划的制定

设计计划的制定是机械设计中的首要环节，也是机械设计最前期的基本任务。在这一阶段中，机械设计的要求需要根据企业自主发展、用户预订或者市场发展的要求进行，制定出机械设计中的各个细节要求，最后设计出包括机械的功能、环保以及经济成本等方面参数的设计任务书。其中各方面的参数并不是一个具体的数值，而是设定的一个较为合理的范围。例如机械设计中的最低要求或者用户希望达到的要求范围。

2.2具体方案的制定

具体方案的设定对机械设计和加工起到了关键性的作用，方案的制定可以充分的表现机械设计和加工的多方案特点。方案的制定主要是对机械的各个参数设定的一个环节，对机械功能的分析就是对设定任务中的机械功能中参数最低要求，以及希望其可以达到的要求进行综合性分析。也可以说是对机械的功能能够实现、各项功能之间是否不存在矛盾以及各项功能之间是否可以相互替换等，通过对机械功能参数的设定为机械的进一步设定提供参考。在功能参数设定之后，就可以提出其解决的办法和应用技术，即提出其可供参考的执行方案。

2.3技术设计

在这一阶段，可以针对方案制作总装配草图以及机械各个部件的装配草图。通过草图可以确定机械的各个部件和零件的外形和基本的尺寸大小，其中包括了各个部件之间的连接，零件和部件的外形和尺寸大小等问题。零件尺寸大小的确定应依据各运动构件的运动参数、各主要零件所受载荷的大小及特性、零件的工作能力等等，设计工作图时，要充分考虑到零件的加工和装配工艺性、零件在加工过程中和加工完成后的检验要求和实施方法等。有些细节安排如果对零件的工作能力有值得考虑的影响时，还须返回去重新校核工作能力。最后绘制出除标准件以外的全部零件的工作图。

3.机械设计加工常见问题分析

3.1材料选择

在机械设计加工中，其材料的选择将直接影响到机械的功能和寿命[2]。机械零件材料的选择应满足其使用的性能要求、工艺性要求。使用性能要求就是指零件材料的使用过程中的性能表现是否可以满足机械的要求。各个不同的零件所要求的使用性能不尽相同，有的零件要求高，有的要求低，有的要求零件耐磨，有的可能仅仅是外观要求，所以在选择材料的时候要结合零件的使用性能。工艺性要求就是指材料本身是否可以满足机械零件的工艺性要求。具体包括了热加工工艺性能、切削加工性能等等。

3.2设计的标准化问题

机械设计是否满足其标准是决定产品质量的高低以及其成本的多少的主要技术。标准化就是指在机械零件的尺寸、材料性能、结构要素、设计方法以及检验要求等各方面的设计都符合行业标准[3]。机械零件的标准化优越性主要表现在以先进的技术和方法进行专业化的设计和生产、材料和零件的性能指标统一、采用标准结构的部件等，这样可以降低生产的成本，缩短设计的周期，提高产品的质量等等。

3.3润滑剂问题

众所周知，在机械设计的过程中，为了满足机械零件的尺寸要求、精度要求等需要对材料进行加工，例如切割、冲压、拉拔、轧制等等。在这个过程中润滑剂需要具备冷却性能、润滑性能、清洁性能以及防锈性能等[4]。冷却性能，在对材料进行加工过程中，因为其摩擦较大会使得材料的表面受到损伤，润滑剂的冷却性能可以减轻摩擦来减少热量的产生；润滑性能，在对材料切割的时候，材料会承受较大的切割力作用，而切削润滑剂可以较好的减少两者之间的切削作用力，避免了切割工具和材料之间的黏粘。

4.总结

综上所述，随着工业社会的不断发展，机械设计加工行业竞争越来越激烈，要想在激烈的环境下去的主动，就必须按照机械设计加工的程序严格执行，在设计加工过程中，企业应科学地进行选择材料、实施标准化的生产模式、科学运用润滑剂，统筹考虑表面的物理力学性能等等，这有这样才能提高机械设计的水平，完善产品功能，促进企业不断发展。

本文作者:何战洋詹士会工作单位:郑州锅炉股份有限公司