文章是一篇機械類論文，主要講述了機械設(shè)計加工中的常見問題和解決對策事項等等。本文選自：《機械工程學報》，《機械工程學報》本刊是中國機械工程領(lǐng)域的頂級學術(shù)刊物，主要報道機械工程領(lǐng)域及其交叉學科、新興學科、邊緣學科等領(lǐng)域具有創(chuàng)新性及重要意義的前沿基礎(chǔ)研究、應用研究的最新科研成果。

　　摘要：從當前的情況來看，很多企業(yè)的機械設(shè)計加工產(chǎn)品的性價比比較低，而造成這種局面的原因主要有兩點。在性能方面，加工質(zhì)量較差、設(shè)計工藝較低以及制作過程損耗過多，導致機械設(shè)計加工出的產(chǎn)品性能較差;在價格方面，因為機械設(shè)計加工的設(shè)計方案不合理、加工誤差較多等原因，機械設(shè)計加工的生產(chǎn)成本增加了許多，于是產(chǎn)品的市場價格就上升。在以上兩個因素的共同作用下，機械設(shè)計加工產(chǎn)品的性價比較低。

　　關(guān)鍵詞：機械設(shè)計,設(shè)計加工,機械工程,機械應用,機械論文

　　1、機械設(shè)計概述

　　機械設(shè)計一般是指對機械的零部件以及整體進行設(shè)計的過程。作為機械生產(chǎn)的第一步，機械設(shè)計對機械性能有著決定性的作用，因而在機械生產(chǎn)過程中，機械設(shè)計者需要對生產(chǎn)的具體情況加以考慮，并做到統(tǒng)籌兼顧，使機械設(shè)計能夠獲得最優(yōu)的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。在這個設(shè)計過程中，需要嚴格依照機械的應用要求來決定機械的工作原理、運行方式、機械結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容。

　　從類型劃分上來看，機械設(shè)計可以分為三種類型：一是，新型設(shè)計，這種機械設(shè)計是指在驗證某項新技術(shù)的可行性之后將它應用到機械設(shè)計中;二是，變型設(shè)計，它主要是指在環(huán)境發(fā)生改變的情況下，對機械進行局部的設(shè)計加工，使之能夠適應環(huán)境的變化;三是，繼承設(shè)計，這個機械設(shè)計是指對現(xiàn)有的機械設(shè)計中有用的因素加以吸收，對落后的設(shè)計因素加以改進[1].

　　2、機械設(shè)計加工中的常見問題

　　機械設(shè)計加工中的常見問題主要有以下幾點。

　　第一，機械設(shè)計加工的精度較低。機械設(shè)計加工的精確度是體現(xiàn)加工工藝水平的重要指標。然而當前的情況是，機械設(shè)計加工容易受到多種因素的影響，從而影響到機械設(shè)計加工的精確度。比如，在機械設(shè)計加工處于高溫環(huán)境的情況下，加工系統(tǒng)就會因受熱而變形;在外力的強烈作用下，加工系統(tǒng)也會因之而變形;而在夾具、刀具、機床等的磨損下，誤差產(chǎn)生。以上幾點影響機械設(shè)計加工精度的因素，都比較難消除，因此機械設(shè)計加工出現(xiàn)誤差幾乎是難以避免的[2].

　　第二，機械設(shè)計加工的零件質(zhì)量問題。機械設(shè)計加工零件的質(zhì)量對機械設(shè)計加工零件的使用性能以及使用壽命有著直接的影響。從目前的情況來看，影響機械設(shè)計加工零件質(zhì)量的因素主要有以下幾種：

　　其一，材料性質(zhì)。機械設(shè)計加工過程中，使用到的材料有塑性材質(zhì)零件和脆性材質(zhì)零件，一般而言塑性材質(zhì)零件和脆性材質(zhì)零件會對零件的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。塑性性質(zhì)的零件在加工過程中比較容易受外力的影響而發(fā)生變形，同時也會因為刀具的切割作用而發(fā)生撕裂，從而影響到零件的表面質(zhì)量。脆性材質(zhì)的零件則比較容易在加工過程中出現(xiàn)斷續(xù)的零件碎粒，零件的表面質(zhì)量以及邊緣的光滑度都受到影響[3].其二，機械設(shè)計加工零件發(fā)生冷作硬化。冷作硬化發(fā)生之后，零件材料將會發(fā)生強烈的扭曲和畸變，晶粒發(fā)生剪切和滑移，進而使零件的表層金屬變形的塑性大大降低，抵抗拉伸的能力急劇下降，于是零件就比較容易斷裂。

　　第三，機械設(shè)計加工產(chǎn)品的性價比較低。性價比是指性能與價格之間的比例關(guān)系。在行業(yè)競爭日益激烈的今天，機械生產(chǎn)企業(yè)對性價比表現(xiàn)出極大的關(guān)注，因為在某種程度上性價比對消費者的購買行為有著決定性的作用[4].所以，對企業(yè)而言，機械設(shè)計加工產(chǎn)品的性價比的高低非常重要。

　　3、解決機械設(shè)計加工中的問題的對策

　　筆者根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗，認為解決機械設(shè)計加工中的問題的對策主要有以下幾點。

　　第一，合理選擇機械零件材料。選取機械零件材料是進行機械設(shè)計加工的第一步，也是關(guān)鍵的一步。因此，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)成本，就要對機械零件材料謹慎選擇。一方面，在挑選機械零件材料的過程中，要做好材料的檢驗工作，花足夠的時間來檢驗零件材料的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、性能等，從而減少后期維護時間，間接節(jié)約生產(chǎn)成本;而在材料的選擇方面，還要注意與時俱進，選擇與科技發(fā)展水平相適應的材料。另一方面，要提高機械零件材料的性價比。在選取材料的過程中，要對機械生產(chǎn)的實際情況加以了解，并把滿足機械設(shè)計加工的基本性能要求和工藝要求作為選擇材料的前提和基本原則[5].比如有的加工工序?qū)Σ牧系膹姸纫蟊容^高，所以在選擇材料時要提高強度標準;而有的加工工序?qū)Σ牧系哪湍バ砸筝^高，那么在選擇材料時要提高耐磨性標準。

　　第二，實施標準化和批量化的設(shè)計加工方式。標準化生產(chǎn)和量化生產(chǎn)是目前生產(chǎn)領(lǐng)域的一個發(fā)展方向。這主要是因為標準化生產(chǎn)和量化生產(chǎn)能夠有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及企業(yè)的生產(chǎn)效率，從而使企業(yè)能夠以最小的成本獲取最大的經(jīng)濟效益。因此，要想使機械設(shè)計加工產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高，就有必要實施標準化和批量化的設(shè)計加工方式。所謂的標準化生產(chǎn)是指按照一定的尺寸要求、結(jié)構(gòu)性能以及設(shè)計方式，設(shè)計出一套最優(yōu)的方案，之后生產(chǎn)線上的產(chǎn)品均按照這套方案來生產(chǎn)。而批量化生產(chǎn)是基于標準化生產(chǎn)的生產(chǎn)方式，只有實現(xiàn)了標準化生產(chǎn)，流水線上大批量生產(chǎn)才有可能。

　　第三，選擇合適的潤滑劑。潤滑劑是用來減少摩擦阻力、減緩磨損進度的潤滑介質(zhì)，同時它還有冷卻、清洗和防止污染等作用。在機械設(shè)計加工過程中，選擇合適的潤滑劑能夠產(chǎn)生諸多效果。其一，將適用的潤滑劑使用在產(chǎn)品的切削、沖壓和研磨階段，能夠大大增加產(chǎn)品的精度。這主要是因為使用潤滑劑之后摩擦阻力減少，進而零件磨損也被減少，所以產(chǎn)品精度上升。其二，使用合適的潤滑劑能夠及時處理金屬碎屑。基于潤滑劑的清洗作用，在使用潤滑劑之后，生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的金屬碎屑能夠得到清理，而材料的腐蝕程度也會隨著而減少。因為潤滑劑具有以上種種優(yōu)點，所以它的使用是一個必然環(huán)節(jié)，但是需要注意的是，在選擇潤滑劑時要充分考慮加工工序的特點以及零件材料性質(zhì)，而不能夠盲目選擇。