摘要：我国的机械制造行业伴随着我国的经济技术的发展有了长足的发展，同时我国机械设计制造行业的不断发展也符合我国的经济发展和社会的进步。机械设计制造的全过程非常复杂而且细致，在整个过程中需要注意很多的细节和问题，文章主要是针对机械设计制造过程中需要注意的重点问题进行详细的分析和论述，希望通过文章的阐述和分析能够为我国的机械设计制造的发展贡献力量，同时也为我国的社会发展和进步贡献力量。
关键词：机械设计制造；过程；设计原则；要点
引言
随着经济发展，人们对机械产品提出了更高的要求。作为机械设计制造公司的从业人员，必须要仔细研究机械设计制造的注意要点。在产品设计前期一定要根据产品的使用功能，结合产品的功能，构造一个完善的结构设计体系。
一、机械设计制造的原则
（一）技术性原则
技术性能包含有关产品功能、运行以及维护等在内的全部性能，它可概括为动态性能和静态性能两种。举例来说，产品的运行功率、使用寿命、耐磨度、稳定性及强度、刚度等都属于技术性能的范畴。当产品振动时会出现变应力和动载荷，尤其是产品的振动频率接近机械系统本身的频率时，就会出现共振效应，由于振幅急速增大，机械系统会受到一定的伤害，因此必须将技术性原则考虑到机械设计制造过程中。
（二）标准化原则
机械产品设计制造过程中一般会涉及如下标准：①概念标准化，指的是在产品的设计制造过程中必须保证计量单位、专业术语、符号表达等概念符合相应的标准；②实物状态标准化，指的是零部件、设备外形以及性能、原材料特点等都应该符合国家统一规定；③解决方法标准化，指的是包括计算、试验等在内的各种操作都应该符合规范化标准。标准化原则要求设计过程中的各种相关因素、操作以及程序都应该达到统一的标准。国家当前针对机械零部件设计制造所颁布实施的标准共包括三个等级，分别为国家标准、行业标准和企业标准。
（三）安全可靠性原则
机器的安全性涉及两层涵义：环境安全性和工作安全性。前者指的是保护机器周围的环境，后者指的是保护工作人员的人身安全和健康安全等。机器安全性既包括整机安全性，也包括零部件的安全性，前者指的是机器能够正常运行，能按照要求完成工作任务；后者指的是在规定的条件下零部件不出现过度磨损、变形、破裂等状况。可靠性原则指的是零部件以及产品能够在规定的条件下完成一定的功能，达到相关要求。
二、机械设计制造的要点
（一）结构的强度与刚度
机械结构具有一定强度，这也是机械设计制造必须满足的最基本要求。为了提高机械零件的强度，在设计制造时可以采用以下措施：采用强度高的材料；使零件具有足够的截面尺寸；合理地设计零件的截面形状，以增大截面的惯性矩；采用热处理和化学热处理方法，以提高材料的力学性能；提高零件的制造精度，以降低工作时动载荷；合理配置机器中各零件的相互位置，以降低作用于零件上的载荷等。铸铁件不能受大的拉伸应力、避免细杆有弯曲应力等。结构设计时除了考虑强度，还要做刚度计算。零件的刚度分为整体变形刚度和表面接触刚度。前者是指零件整体在作用下发生的伸长、缩短、挠曲、扭转等弹性变形的程度；后者是指因两零件接触表面上的微观凸峰，在外载荷作用下发生变形所导致的两零件相对位置变化的程度。为了提高零件整体变形刚度，可采取增大零件截面尺寸或增大截面的惯性矩；缩短支承跨距或采用多点结构，以减小挠曲变形。为了提高接触刚度，可采取增大贴合面以降低压力，采用精加工以降低表面不平度等。受冲击载荷作用的零件刚度不能过大、在变应力作用下的零件有适宜的表面粗糙度等。
（二）结构的精度
结构的精度设计方案，应尽可能使加工误差和磨损量不叠加。作用在导轨上力施加在所受摩擦力的正压力的中心上，使得摩擦力在两条导轨上达到力矩平衡。精度要求的高的导轨，则使用大量的滚珠支承。
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（三）人机结构分析
所设计的方案要便于操作人员的使用，能以舒服的姿势操作进行长时间工作。机器上的操作手柄，仪表显示装置应装设在合理的位置。操作杆所需力矩不宜过大，工作台的高度应和人体尺寸比例相协调。按钮大小适当，布局合理。显示装置的亮度可调，仪表盘的读数清晰可见易读。机器上设计合理的照明装置，机器工作期间尽可能降低噪音。合理设计座椅，方便操作人员休息。
三、机械设计制造的要点分析
（一）寿命分析
影响零件的寿命主要因素有：材料的疲劳、腐蚀以及相对运动零件接触表面的磨损等。大部分机械零件均在变应力条件下工作，因而疲劳破坏是引起零件失效的主要原因。对零件进行精确的强度计算时，要考虑材料的疲劳问题。影响零件材料疲劳强度的主要因素是：应力集中、零件尺寸大小、零件表面品质及环境状况。在设计制造时，应尽可能避免应力集中，根据强度计算设计合理的尺寸，确保零件表面具有一定的表面粗糙度。
（二）铸造结构分析
铸造在机械设计制造中的应用广泛，确定机械设计制造的铸造结构十分重要。浇注位置的选择应满足以下原则：1）铸件重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面，这是由于铸件下部的缺陷比上部少，组织比上部致密；2）铸件的宽大平面应朝下，以防止产生夹砂气孔等缺陷；3）铸件上的壁薄面大的平面应朝下或垂直、倾斜，这将有利于金属液的充型，以防止产生冷隔或浇不足等缺陷；4）易形成缩孔的铸件应将截面较厚的部分放在分型附件的上部或侧面，以便于在厚壁处直接放置冒口，形成自上而下的顺序凝固，有利于补缩；5）尽可能减少型芯的数量，从而有利于型芯的固定、排气和检验。
（三）热处理的分析
零件的结构形状，对热处理质量影响较大。在进行零件的结构设计时，应注意以下几点：1）避免截面厚薄相差悬殊，合理安排孔洞和键槽；2）避免尖角和棱角；3）尽量采用封闭、对称结构；4）采用组合结构。确定热处理工序位置时，应注意：1）预备热处理包括退火、正火、调质等。其工序位置一般安排在毛坯生产之后，切削加工之前；或粗加工之后，精加工之前；2）最终热处理包括各种淬火回火及化学热处理，一般安排在半精加工之后、磨削加工或精加工之前。在生产过程中，应根据毛坯的选用和工艺过程，灵活增减热处理工序，合理安排热处理的工序位置。
（四）散热、腐蚀和降低噪音等问题
在机械设计制造过程中，应采用高效率的机械结构，选用合理的润滑方法，如：滴油润滑、油环润滑、飞溅润滑、压力循环润滑等。避免在阳光下暴晒高压容器、管道等零部件，防止热变形。在设计时，应考虑温度对较长机械零部件的尺寸影响。使用淬硬材料设计制造的零部件，其工作温度必须设定在一定范围内。使用螺栓联接管道时，考虑因光照产生的弯曲，以及管道内的腐蚀性介质对螺栓联接结构的腐蚀。排净容器内的液体，减少键与轮毂接触面之间的磨损。在不同材料的管材连接处，可以安置一段管子以定期更换被腐蚀的结构。设计合理的机械结构，降低振动，以减小噪声。
四、结束语
综合以上论述，机械设计制造领域不仅与人们的日常生活密切相关，而且与多个领域的安全生产存在极为密切的联系，这要求机械制造从业人员在设计机械产品时必须保证产品的质量。对于机械设计制造企业来说，也要树立社会责任意识，以推动我国机械制造业的发展。
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论文作者:周岩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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