机械设计加工中应注意的问题分析

摘要：本文首先针对机械设计加工常见问题进行简要分析，随后深入研究了机械设计加工中的注意事项，仅供参考。

关键词：机械；设计加工；常见问题；注意事项

中图分类号：S611 文献标识码： A

一、机械设计加工常见问题

1、机械产品的表面质量问题

产品的表面质量在很大程度上影响着产品的性能及使用寿命。而机械产品零件表面质量主要是由制作材料本身的性质还有它的切削用量决定。所用材料的韧性是与材料的塑性相关的，韧性越好说明塑性也越好，所以零件的表面粗糙度也会越大。当使用塑性材料时，刀具在加工过程中容易引起材料的塑性变形，而且刀具切削和零件分离会导致撕裂作用，所以会导致零件表面更为粗糙。而使用脆性材料时，材料在切削过程中会出现碎颗粒状，这也是导致零件表面粗糙度过大的原因之一。当然，在机械零件的加工过程中产生的残余应力，也是影响机械加工产品表面质量的因素。零件的物理性能好坏与很多因素有关，其中主要是是零件表面的冷作硬化处理和材料的内部组织结构变化。

2、机械加工的精度不高的问题

这种问题时我们在设计加工过程中最容易碰见，同时也是最难以解决的问题之一，为此困扰过许多人。因为在机械加工设计时经常会出现实际加工和设计标准之间的误差，这种误差不仅仅是工人水平上的原因，更有很多没有办法改变的客观原因，例如测量工具不可能精确到一点误差没有，多少会产生一定量的误差；刀具机床因长时间的使用磨损致使出现加工误差；工艺系统因为受力均匀或是受热过高而引发加工误差等等。这些误差在实际设计加工过程中是不可避免的，我们只能应用一些先进的方法，把误差减小的最低程度，以此来十分接近机械设计标准。

3、产品的性价比问题

由于机械设计和加工的过程中没有事先对加工的不利因素进行全方面分析考虑，使得产品的生产成本难以降低，从而性价比不是很优，这样产品就没有突出的市场竞争力优势，从而不能快速占领市场。

4、机械加工零件表面质量不高问题

加工出来的零件如果表面质量不高会产生很多问题，比如会让零件的整体性能下降，零件的使用寿命缩短，严重的会影响零件的效能。其中主要能够对机械加工零件表面质量产生影响的因素有生产零件的材料性质和切削零件的程度，这将决定零件表面是否粗糙，零件表面质量是否过关。通常来说塑性材料在加工时最易发生形状改变，进而导致表面粗糙不平；脆性材料因为其很易断裂，加工时容易导致出现碎粒而让表面坑洼不平。另一方面对零件表面进行冷却硬化处理时零件的表面材料组织结构经过改变调整，使得零件表面变得粗糙不平。还有因为加工时对零件施加了过大的压力使得零件表层因为残余的应力而导致表面粗糙。

二、机械设计加工中的注意事项

1、机械材料的选择

在机械设计中必须要选择性价比高、合适的材料，以提高机械设计的水平和满足不同的实践应用。一方面，最根本的就是满足不同环境下的使用性能需求，例如：制药设备要求与药品直接接触的生产设备表面应当平整光洁易清洗或消毒耐腐蚀，不得与药品发生化学反应、吸附药品或向药品中释放物质，并且耐腐蚀，方便维修、容易清洗。另一方面，工艺性能的也需要考虑在内，因为铸造性能、锻造性能、焊接性能和热处理性能、以及切削加工性能不仅仅影响到了机械产品的加工制造工序，也将直接影响到产品的生产成本。最后，必须兼顾考虑的是原材料是否廉价易取，因为在机械生产中产品成本有时候会占到总成本的30%～70%，所以原材料的价格也不得不考虑。而当前，一些公司贪图利润，选材时偷工减料的现象时有发生，给消费者带来了很大损失同时也影响了一些企业自身的声誉。

2、科学的工艺流程

科学合理的机械设计加工工艺规程的制定可以有效地保障零件的质量尤其是表面质量，提高产品各方面性能，有效降低生产中的成本。尽量减少由于加工时间过长而导致的对加工零件的不利影响，应尽量保障能够一次性完成对零件的加工处理。零件表面留下的残余应力对于零件的作用有着直接的影响，零件表面最终加工工序不同对于零件的表面质量影响也不一样，因此需要选择合适的零件加工工序。设计出科学合理的加工流程和工序无疑是十分必要和迫切的。

3、节能减耗

机械加工工艺的能量消耗问题一直是很多企业忽略的问题，在提倡节能降耗的今天，企业逐渐对机械加工工艺的能耗问题加以重视。无论是切削加工还是压力加工，这两种工艺过程都十分消耗能量。原因有两个：一方面，企业对员工的绩效考核侧重于工作态度和热情，导致员工只注意高效工作不愿去顾及能量的消耗。另外，一些企业选择的零件加工机器设备陈旧或者不科学的工艺流程。在一些中小型的机械加工企业，多以单件小批量生产产品为主。这样使得工人在机床上进行产品加工时需要按照单件产品逐一进行加工，不能形成加工流水线，也无法成组的进行加工，这样必须会造成企业加工的能耗增加。

4、加工技术的优化

处理时间的长短直接影响加工质量。这条液零件表面质量，处理性能更粗糙，通过产品加工成本的影响会还有效的控制，最终导致的加工产品的价格上不去，产品市场竞争的影响。和企业设计需要请求处理过程优化升级过程是最小的最短处理时间压缩处理过程的方法。同时也是很重要的，这是表达一些表面残留应力直接影响零件的改善，需要选择合理的加工工艺。

5、切削参数的合理选择

切削是零件加工过程的关键步骤，切削质量直接影响着零件的加工质量，例如采用不同的切削深度和速度能够得到不同表面质量的产品，所以在进行切削时，应根据材料及机器对切削的要求来选择最为合适的切削速度和深度。为避免积屑瘤的产生，选择合理的切削参数是一个有效措施。切削过程中切削液是很重要的原料，它的科学使用不仅可以降低切削温度防止过热而且可以减少切削力。

6、润滑剂的正确使用

对于种类繁多的润滑剂的选择，应根据具体的加工情况来选择，确定润滑剂的类型和品牌。这里，加工情况包括零部件加工工艺流程、加工精度要求、金属材料类型及相关性能等，然后确定润滑剂是选择纯油性还是水溶性，当采用高速钢刀具在低速情况下进行切削时，润滑剂通常是选择纯油性润滑剂，而当采用硬质合金刀具在高速情况下进行切削时，润滑剂通常是选择水溶性润滑剂，当切削液难以有效到达切削区域时，通常选择纯油性金属切削液。

7、加工过程中的防火安全

机械加工中火灾防范必不可少，造成这样的原因很多。一方面在实际的工作中未能设置安全防护措施，比如高温防护等，导致设备温度过高造成火灾，另一方面在实际的机械加工中未能制定相关的应急预案，导致火灾事故损失严重。第三，机械加工工作人员缺乏比较全面的安全教育，导致工作人员的安全意识不高，在实际的工作中不能做到预防火灾，导致火灾问题比较严重。最后，机械加工单位在实际的加工工作中没有做好监管工作，对于安全管理工作重视不足，导致火灾事故增加。

结束语

在机械设计和加工的过程中需要注意的问题有很多，综合加工工艺及成本等多方面因素的影响，机械在设计加工过程中除了需要注意材料选择是否正确，同时润滑剂的使用也是需要特别关注的地方，还有生产水平的标准化程度等方面的问题，只有从全方面考虑进行的设计、加工才能使产品的设计及质量水平得到保证。