机械设计加工常见问题及优化措施

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摘要：严格把握数控专业机械设计和机器加工操作程序，提高专业设计的机械加工技术水平和加工质量，进一步完善规范专业设计机械加工操作流程，可有效保证产品质量。基于此，文章具体介绍了机械设计的基本概念体系，分析了机械设计以及加工中常见的问题，提出了相应解决措施，仅供参考。

关键词：机械设计；常见技术问题；设计优化；解决措施

1机械设计概述

机械设计是机械制造生产设备设计步骤之一，机械设计的效果好坏直接决定了使用机械制造的设备性能和使用机械加工的产品质量。机械设计是根据一定的设计要求对使用机械的整体尺寸、工作运动原理以及使用机械的结构组成和原材料等要素进行设计研究，并通过一定的定量计算处理方式，将其转换成机械制造计算依据的设计过程。机械设计一般可由三种设计类型共同组成，即新型中的机械设计、继变型中的机械设计和继承型中的机械设计。1）新型中的机械设计一般指通过运用一种创新的技术理念和设计思维方式进行，可以区别于其他传统机械设计的一种机械设计实现方式；2）继变型中的机械设计一般指为了设计更好适应工业现代化发展要求的产品，在结合原有机械设计的技术基础上，通过进行不同程度的技术改进而逐步发展起来出的变型机械设计技术产品；3）继承型中的机械设计一般指在结合原有机械技术设计经验上，对原有机械结构性能设计进行基本改善和技术提升。所有不同类型的工业机械设计，都应在保证机械设计产品质量的基本前提下，严格遵循系统优化设计原则，既要保证机械设计的计算准确性和设计可靠性，还要保证机械设计尽量做到节能环保，并且尽量缩减机械制造商的成本等…[1]。

2机械设计零件加工常见问题

2.1机械加工工艺精度有待提高

机械加工制造工艺生产精度直接影响机械产品实际质量，提高机械加工工艺精度是提高机械企业在市场核心竞争力的有效措施。然而，在机械设计加工中，很多机械加工者的工艺技术不够熟练，加工工艺精度也难以达到企业原本的加工标准，导致机械加工设计工艺不精主要原因有多方面，其中工艺操作人员的机械加工工艺技术与操作能力不足最为关键[2]。例如，在准备使用小型刀具或专业夹具时，没有仔细检验刀具，选用的刀具是遭受严重磨损的小型刀具或专用夹具，影响了刀具加工时的精度。同时，在实际加工过程中，加工机械工艺管理人员对设备冷热变形温差的管理控制不好时，会直接造成加工机械设备的冷热变形，导致大量加工工艺出现误差。另外，类似汽车机床零件磨损或机械几何精度误差等问题，都会对车床机械设计以及加工制造工艺的机械精密度性能造成较大影响。

2.2机械材质选用问题较突出

工业机械设计或零件组装加工时，材质的选用环节非常重要。材质选用无论是软硬度或是柔韧度都需要经过仔细检查，材质选用上的失误会对产品质量性能造成严重影响。但在机械设计中的零件加工过程中，有时需要选用质量不合格的零件加工辅料材质，一方面是这些材质加工质量可能存在一定安全问题，另一方面选用的加工材质不能够符合机械设计零件加工材质标准。在配备加工零部件时，若使用的配备零部件本身材质过硬，在加工过程中则容易因零件受热摩擦过度而产生断裂；若使用的配备零部件本身材质过脆，加工时便容易断裂变形，生产制造出来的零件产品同样无法完全达标。

2.3机械配件产品性价比不高

机械行业产品的性价比同机械产品质量一样，也是时刻引起人们高度重视的一个问题。在当前激烈的市场竞争中，产品要保证质量，同时还要保证有较高性价比，这样才能在市场中站稳脚跟。造成机械配件产品性价比大幅较低的原因有很多。1）机械设计师在选材工艺方面的一些失误，在同等高质量材料前提下，材料生产成本越高的机械产品，性价比可能会较低；2）机械配件产品材料结构的不够合理性，对机械产品的性价比也会有较大直接影响，毫无疑问，机械产品的材料结构如果不够合理，那么机械产品的性价比就会降低；3）如果机械产品的材料生产工艺落后，就会导致机械产品的材料成本大幅增加、质量效益下降，以及产品发生一些不必要的养护维修，也会直接造成机械产品的性价比大幅下降。因此，在计划进行产品机械制造时，应该根据具体情况综合分析，考虑产品工作质量和生产成本，不断更新和完善产品机械制造制作工艺和生产流程，在控制好生产成本前提下，不断提升产品性价比。

3机械设计零件加工环节优化措施

机械设计与加工是一个复杂的过程，从最初的设计图纸到最后的成形产品，任何一个环节对产品的最终性能都有影响。严格把控设计与加工工序，不断提升设计与加工水平，有利于提高机械设计与机械产品的生产效率和最终质量。

3.1不断改善机械加工技术

企业要在市场站稳脚跟，要不断更新优化机械加工设备技术，确保所有从业人员都具有自己足够的技术素养和专业知识作为基础，足以有效支撑其继续使用优良的机械加工设备技术，让产品在市场竞争中处于主导地位。在提高从业人员专业知识的前提下，还应不断完善加工设备，替换原先已经老化的加工设备，从而保证加工生产出来的产品性价比更高。质量有保证，产品才能赢得市场，才能有更多新的市场发展机会[3]。

3.2优化机械设计加工工序

机械加工生产环节建设是所有加工产品设计制造加工环节中关键步骤，理应时刻引起加工企业高度重视。对此，作为加工企业生产管理职能部门，应及时更新产品工序的管理操作系统，确保产品加工操作步骤置于透明化工序管理中，同时高性能加工产品工序不仅能控制产品加工资金流向，还应最大化为加工企业创新营销模式，打开更大市场。因此，需要产品管理者建立产品监督质量管理制度，严格按照行业规则中所说明的产品加工质量标准加工产品，确保每个产品的加工质量，提高产品加工效率。在加工产品工具的质量选择上，做到选择最合适的，以减少产品返工次数，减少因各种客观因素等影响产品质量概率。

3.3科学选择加工使用材料

材料库应选择合适的，制定生产计划，加工确定产品到底需要什么，挑选合适加工人员等，并进行产品材料库的选择，按计划进行，确保所选材料科学合理，不仅能充分满足产品生产者需求，还能帮助生产开发出高性价比的加工产品，同时还要做好产品入库材料整理储存工作，避免材料储存不合理。

3.4对自动切削机的精度要求精确

机械加工与设计标准之间总存在一定误差，从而影响加工精度。影响机械加工精度的因素分为机械加工的系统误差、工件装夹误差、机械加工系统受力和受热变形引起的误差等。以自动切削机的精度要求设计为例，机械加工生产过程中每道工序都需要有一个切削传动过程，在每道工序进行切削施加量的分别确定，是机械设计操作人员必须着手完成的重要工作，而在对各道工序进行切削施加量确定的工作过程中，应分别充分考虑各种直接影响量的因素，包括所用切削传动工具、切削传动机床和所用工件间的刚性配合程度、切削的施加速度和切削深度、待分割切削机床部件具体表面的粗糙变化程度、待分割切削机床工件的所用材质等。举例来说，在对铣削切割设计刀具需求进行刚度选择时，应该根据不同设计工件的不同切割刚度需求，选择不同的切割刀具；对于根据工件不同的刚度设计刀具需求和不同设计刀具用途上的选择，需要运用不同的刀具切割的加工速度和切削深度。另外，在工件进行铣削切割时，还应该合理选择使用各种切削液，以充分控制切削时温度，保证整个切削处理过程的工作质量。

3.5注重人才培养和企业管理

机械设计和装备加工的操作主体都必须是专业操作技术人员。因此，企业若要不断优化企业机械加工生产过程，提高企业机械加工装备质量，就必须更加注重对专业人才的能力培养和人才管理，可通过有效人才管理和人才继续教育，大幅度提高我国机械设计装备加工企业相关机械设计、操作技术人员的装备专业知识技术水平和装备实际操作能力水平，进而尽量减少或者尽量避免因为操作人员装备技术不高效和管理不当等，而导致的各类机械加工质量问题[4]。另外，除要注重培养机械操作管理人员的技术专业性和技术服务能力之外，还应重视对其协调性和合作管理能力培养，保证机械加工操作人员可以很好与他人之间协调合作，这样才能更好保证专业机械设计师所加工的产品质量[5-6]。

4结语

综上所述，及时有效解决企业机械设计设备加工中常见技术问题，不仅能有效提升企业机械加工效率和生产质量，还能使机械企业在激烈的市场竞争环境中处于不败之地。因此，在进行机械加工设计作业中，必须充分熟知其操作流程、充分分析了解可能产生这些问题的主要因素，并及时合理解决，才能有效保证企业机械加工体系的安全稳定性，进而有效促进机械企业的不断健康发展。

参考文献：

[1]吕明来，左路.机械设计加工中的常见问题及解决措施[J].黑龙江科技信息，2016(18)：43.

[2]李成.机械设计加工中的常见问题分析[J].商品与质量，2016(49)：224-225.

[3]吴国良.机械设计与机械加工中常见问题及改善措施分析[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术，2016(11)：280.

[4]花金牮.机械设计与机械加工中的常见问题及改善措施研究[J].工程技术(文摘版),2016(12)：259.

[5]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(9)：143.

[6]黄山，高璐.机械设计加工中常见问题及优化措施研究[J].南方农机，2019，50(6)：135.

作者：朱斌 单位：怀化职业技术学院