摘要：机械的设计和加工是一项复杂的工作，因为从机械设计工作的开始一直到最后机械加工的成型，这中间的每一环节都会影响到生产产品的成果和性能。所以，加强对机械设计和加工过程的管理，把控好每一处的生产细节，提高机械设计加工的技术，有利于提高最终生产产品的质量，同时提高生产的工作效率。同时也为了帮助机械企业未来的发展，提升机械设计的水平，分析出机械设备的不同种类，以此能够满足机械产品的各种需求。本文在分析机械设计与加工上存在的各种问题，并提出了针对于机械加工和设计存在问题的解决措施，希望会对机械的设计与加工工作有所帮助。
关键词：机械加工；机械设计；问题与措施
1 引言
机械加工与设计是一项复杂的、含有技术性的工作过程，简单来说就是进行机械设计工作之后，将生产产品投入别的的生产环节中的过程。对组成机械的零件之间进行巧妙的设计配合，呈现出完美的机械设计与加工的成果。在机械产品设计和机械加工的实际生产过程中，存在着众多的影响因素，而这些因素最终都会导致产品的质量出现差错。在这些众多的因素中，大概可以总结出以下几点：机械加工的精细度、组成零件的质量、机械设计的准确性、生产产品的性价比等等。总结出大致的问题所在，就需要进一步的分析怎么样避免、减少这些影响机械设计与加工的问题。对于一个需要不断进步的机械加工企业来说，及时的处理机械设计和加工中存在的问题是非常有必要的。
2 机械设计与机械加工中存在的问题
2.1 机械设计结构与材料问题
影响机械加工最常见的问题就是机械的结构设计与机械的材料，相同的机械结构会因为设计师的设计想法不同，而造成机械加工的操作难易程度不同，导致产品最终加工成果的精确度不同。所以，机械的设计者在设计中要考虑到结构的组成对于加工时的影响和生产产品准确度的影响。在机械的材料方面，设计师要挑选出最符合机械加工的材料，选材料的同时也要考虑到材料是否可以利用以及是否可以切割，通过这些细节来提高生产产品的成品精度。
2.2 机械设计的标准化问题
机械制作行业都要遵守着机械零件标准化的准则，机械零件标准化是指在零件的尺寸、零件的基本性能、零件的加工方式、最终的检验标准等多方面来下手。这是因为设计师采用了统一的机械零件标准，同时规范了机械零件的使用，使得机械加工可以快速完成，降低了机械加工的周期，同时也使得零件的检验变得有据可依，提高生产产品的可靠性。
2.3 机械加工精度的问题
目前，大多数的机械加工企业都在面临着机械加工的精度难以提高的问题。造成了机械加工和实际的规定标准之间存在着很大的误差，最终影响到机械加工的精确度。机械加工中的几何误差、加工中引起的变形导致的误差等等是目前影响机械加工精确度的主要影响因素。其中机械加工的几何误差是指由于机床、刀具而产生的制造误差、安装零件的误差、使用中的折旧、磨损误差；而制作时的定位差错则是指工件的装夹误差；此外还有，在机械加工的整个过程中，加工的零件受到外力而产生的变化，工件距离之间产生的变化等等。这些微小的因素都会导致机械加工最终的形状和设计的尺寸产生巨大的差异。因此，为了达到机械设计预计的标准，机械加工时要尽可能的增加加工的精度，将预计的精准度最大程度的控制在预计标准之内，从而达到提高机械加工的质量标准的目标，满足在机械设计时提出的各种要求。
2.4 机械加工时零件表面质量问题
一般来说，零件表面质量的高低会体现在零件的几何形状上和基本的性能上，若表面的质量达不到标准，零件的表面会很粗糙，既不耐磨也不耐腐蚀，使得零件使用寿命大大的降低。影响零件表面质量问题大致分为以下几点：材料是否匹配、材料的选择等。除此之外，零件材料在分割时要选用配套的工具。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，对于超硬的材料一般选用金属陶瓷刀，对于铸铁类材料选用硬质合金钢刀；在切割塑性材料时，为了避免因为切割不当而造成的变形和刀具与材料之间的撕拉作用等，可以选择较小的切割用量；切割脆性材料则是要避免会产生碎料，影响零件表面质量等等具体的操作。所以，保证零件表面质量足够好，会减少零件出现次品的可能性。
2.5 产品性价比的问题
在机械加工市场的强大竞争下，产品需要兼顾价格和质量两方面因素。所以，在提高产品质量的同时，也要考虑到产品的性价比，使得产品的市场竞争力得到提高。一般来说，机械化加工的精度、机械加工的自动化水平低下会使得零件质量水平高低不同，也会产生较多的次品；其次，机械加工的设备情况和工作人员的操作水平都会影响到生产的周期、工作的效率，生产的成本；除此之外，机械零部件的标准化低下也会使得后期维护成本大大提高。
3 机械设计与机械加工的改善措施
3.1 科学地选择材料
机械设计与加工所涉及到的材料一般分为零件材料和刀具材料，零部件材料是产品性能的直接影响者，刀具材料则是要配合零部材料来进行选择。在选择零部材料时，先要考虑材料的使用性能，之后考虑材料的经济性、美观性。例如，对于涡轮蜗杆的选择，要考虑到散热性能差、易磨损的特性，所以要选择耐磨、抗胶合的材料，每个材料的选择都要参考到基本的使用需求。
3.2 遵循科学的加工工艺
科学的加工工艺可以帮助提高零部件的质量，更可以使得零部件的性价比得到增加。在工作人员制定加工工艺的路线时，首先的标准是要尽量减少人工的操作，采用自动化生产的方案，这样可以避免了因人工操作不当而带来误差。除此之外，设计步骤最好避免对零部件进行多次加工，最好是一次通过的处理，使得加工效率得到提高。还可以根据零部件的基本性能，采用最合適的加工步骤。例如，如果该部件在工作中会受到交错的负载，应该采用使得工件最后剩余压应力的方案；对于相对滑动的部件，则可以选用使得工件最后剩余拉应力的方案。
3.3 设计合理的切削用量
在工作人员进行机械设计和加工之前，应该明确的计算出每一个步骤的切削的具体用量。在设计切削的用量时，要考虑影响切削用量的各个因素之后，再进行合理的预算。一般情况下，影响切削的重要因素大致有：工件的刚性、切削的效率、工件的精度、机床的使用情况和寿命、刀具的基础条件等等。在这些因素中，影响最深远的两个因素就是切削零件的速度和切削零件的深度。同时在保证生产工件的质量能够过关的基本要求下，还要尽最大可能帮助加快生产工件的速度，也就是要做到提高刀具与零件的匹配度，加快刀具的切削速度，让切削的深度等于工件加工剩余量。除此之外，刀具和工件之间相互挤压的时间也要尽可能的减少，避免造成零件的变形。所以，工作人员只有通过合适的安排，才可以减少工作环节之间的差错，达到提高工作效率的目的。
4 结束语
在竞争激烈的社会中，机械设计与加工的行业若是想要加快发展，走向更高一层，需要提升自身的市场竞争力，应该要从提升机械加工水平做起，设计加工出性价比很高的机械产品。机械制造行业不仅仅要让参与生产的机械设备足够精细外，还要改善机械设计和加工之间存在的不足之处。除此之外，不同的结构设计和生产过程都会给机械加工带来不同的难题，这就要求参与机械设计的工作人员提前考虑生产的实际情况，达到生产出高精度产品的目标。最终达到生产出使用寿命长、好操作、快速适应生产要求的机械产品的目标，促进机械加工企业的发展。
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论文作者:赵晋斌,李胜军,王腾蛟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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