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机械设计加工中应注意的问题及对策

摘要:作为机械制造的一项关键环节,机械设计加工的质量与机械产品的精密度及质量有着非常紧密的联系。为确保制造出的机械产品与相关技术要求相符,进一步促进我国制造行业竞争能力的提升及快速发展,机械设计加工人员在实际工作中,就应当对机械产品的表面质量、加工精度不高等问题予以充分关注,并采取相应的解决措施。

关键词:机械设计加工;问题;解决措施

1机械设计加工中存在的问题及其原因

(1)无法充分确保产品的表面质量。机械产品的使用期限及性能与其表面质量有着非常紧密的联系。分析当前情况可知,制作材料的切削用量及其自身性质,为机械产品表面质量主要制约因素。具体分析,机械零件采用韧性越高的材料,那么金属材料就会具备更好的塑性,零件表面也更加粗糙。当选用了塑性材料时,在使用刀具加工过程中,就不可避免会出现塑性变形的情况,再加上零件分离以及刀具切削时,会形成撕裂的效果,最终导致零件表面越发粗糙。同理,当采用脆性材料来制造零件时,在切削材料过程中,就会以碎粒状的形式呈现出来,同样也会加大零件表面的粗糙度。总体而言,材料内部组织结构的变化以及机械零件表面冷作硬化,为影响机械零件物理性能的两大因素。除此之外,在对零件进行加工时,还会出现一定的残余应力,同样会对机械设计加工产品的表面质量产生不利影响。

(2)不具备高水平的加工精度。通过深入分析机械加工的全过程,发现对产品加工精度产生影响的因素通常包括下列几种:采取的加工运动相近或采用的刀具近似而导致误差的发生;机床磨损或存在几何误差,影响到了机械产品的加工精度;在制造刀具及夹具时出现了误差,或是刀具及夹具存在磨损引起误差;在温度过高的情况下,工艺系统发生变形从而导致误差的发生。需要注意的是,工作人员是无法消除机械产品加工过程中出现的误差,科学的做法便是对误差出现的原因展开深入探究,并注意避免误差的再次出现,只有这样,才能提高产品的加工精度,确保产品具备良好的质量。

(3)机械产品的性价比较低。在实际开展机械设计加工时,由于工作人员没有对其中存在的不利因素展开综合考虑,使产品的投入成本过高,而性价比较低。这样一来,就大大降低了机械产品的市场竞争力,导致其无法在市场中占据有利地位。

2机械设计加工中常见问题的解决措施

(1)对产品的加工材料进行科学选择。选择产品的加工材料为机械设计加工非常重要的一个步骤。当工作人员对材料进行科学选择时,可将机械产品的生产成本进行有效降低,同时还能极大程度上促进产品质量的提升,使之充分符合材料对各方面性能的要求。需要注意的是,在选择加工材料时,需全面考虑到材料各项性能及工艺,并与生产工艺及加工方式相结合,仔细对比各种材料,并从中选择出性价比最高的一种。通过科学、合理选择产品的加工材料,不但满足机械产品标准化生产模式的要求,而且大大减少了生产成本的投入,充分促进产品质量的提高,使其在竞争激烈的市场中占据了有利优势。

(2)确保零件加工工序的科学化及规范化。通过采取科学、规范的设计及加工工序,不但能够有效保证零件的表面质量,促进其各项性能的提升,还能减少零件加工成本的投入。而为达到这一目的,机械设计加工人员就需要对加工时间进行严格控制,以免因加工时长过长而影响到零件的质量;与此同时,还需确保一次性加工成功。此外,由于机械零件的作用会受到自身表面残余应力的直接影响,零件表面质量受到的影响会随着最终加工工序及方法的不同而不同,因此,在设计加工时,工作人员就需要确保零件加工工序的科学化及规范化。

(3)尽可能选用合适的零件切削参数及刀具。经实践得知,切削为机械设计加工一系列过程中非常重要的一项因素。具体来说,机械产品的表面质量会受到切削速度以及深度的直接影响,因此,在切削零件时,加工人员就需要对材料与机器的特征进行深入分析,并以此为依据,以合适的速度来开展切削操作,并注意切削深度的合理性。当切削深度合适时,可将加工时产生的积屑瘤数量大大减少,而通过对切削液进行科学应用,还能将切削的力度及温度进行有效降低。此外,产品的表面质量在很大程度上也会受到使用的刀具的影响。考虑到随着材料材质的不同,对产品表面的粗糙度及硬度的要求也会不同,此时就需要选用与要求相符的刀具。

(4)对润滑展开科学、正确的应用。①熟练掌握润滑剂的性能及作用。在将金属材料设计并加工成所需产品时,需借助润滑剂来有效冷却加工零件。其中,润滑剂使用的范围包括零件的切削、轧制以及冲压等多个过程,这种做法不但能有效促进零件表面光洁度以及精密度的提高,将多余的热量驱散,将金属碎屑及时清除干净,而且还能极大程度上延长刀具等设备的使用年限,在减少机械产品成本的投入,促进其加工及生产效率提高等方面,均发挥出了举足轻重的作用。但需注意的是,应当选用润滑、冷却、可清洗、防腐蚀及防锈能力强的润滑剂。其中,润滑剂实现冷却功能的方式是通过将刀具与零件之间的摩擦降低,并借助水质的切削液来散发热量;同时,润滑剂的应用还可彻底清理加工过程中的废弃物,如切屑及金属粉等,从而确保机械产品的质量及精度,这对延长刀具以及砂轮等设备的使用寿命是非常有利的。②对润滑剂展开正确选择。机械设计加工人员在选择润滑剂时,必须对实际情况进行认真分析,并与零件生产及加工操作、工序相结合,最终从纯油性的润滑剂以及水溶性的润滑剂中选择更为合适的一种。在选择润滑剂的过程中,可以参考机床制造厂家的建议,也可与自身工作经验相结合,例如,在采取硬质合金刀具,且以较高的速度来开展切削操作时,就需选用水溶性的润滑剂;而选用高速钢刀具以较低的速度来开展切削操作时,就需选用纯油性润滑剂;当切削液无法有效达到切削的地方时,同样最好采用纯油性金属切削液,其他可视情况采用水溶性润滑剂。当润滑剂的类型确定之后,加工人员还需将零件受到精密度的要求及金属材料的类型等内容纳入考虑的范畴,并对润滑剂的品牌进行进一步选择。通过对润滑剂进行正确选择,确保其性能与加工零件相匹配,可充分促进机械产品精密度以及刀具、机床等设备使用期限的提高,具有非常重要的意义。

3结语

综上所述,随着市场竞争的日益激烈,各大企业纷纷将自身的核心竞争力放在产品的质量上。在机械制造行业中,产品的质量受到机械设计加工过程中各种问题的影响。针对这一情况,企业就需要从自身情况出发,全面、系统地分析加工设计过程中存在的问题,通过对产品的加工材料进行科学选择、保证零件加工工序的科学化、尽可能选用合适的零件切削参数,以及正确使用润滑剂等,从而有效提高产品的质量及精密度,进一步推进企业的发展。

作者:孙慧 周丽萍 单位:湖南财经工业职业技术学院

参考文献:

[1]寻耿.刍议计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].电子世界,2016,(17).

[2]刘锐.关于机械设计的材料选择与应用分析[J].科技创新与应用,2016,(4).

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