机械加工出现的问题分析与优化策略

机械加工出现的问题分析与优化策略

蔡永帮

东莞市力星激光科技有限公司广东东莞523000

摘要：工业生产是在我国经济化建设中最重要的一项支柱性产业，而机械设计及加工的品质质量受工业生产质量和生产效率的影响。如果机械设计或加工的某件零部件的表面质量和精准度出现一些问题，就会导致人们在使用零部件时发生安全故障。现阶段，随着我国科学技术的不断发展，机械设计及加工也不断地进行着运用各种新工艺、新技术来大幅度的提高产品的质量。尽管如此在机械设计及加工过程中依旧存在不少质量问题。本文主要探究机械加工过程中出现的问题以及有针对性的提出解决措施。

关键词：机械设计加工；问题分析；优化策略

前言

伴随着我国时代的不断进步和发展，科学技术也取得了令人惊奇的发展。由于人们的审美观念不断的改变并提高，所以他们对机械设计及加工有着更高更精准的要求。因此，机械加工的工厂需要不断的提高产品的质量来满足人们对产品审美与实用性的要求，来在激烈的工业市场中占得主动权[1]。单单对于机械设计及加工来说设计者应该从零部件多方面性能入手来设计生产，要综合考虑加工材料的实用性以及生产标准水平和切削液的使用情况等[2]。只有全面综合考虑，才能不断的提升机械设计加工的水平和保障产品的质量，有助于机械加工工厂提高自身核心竞争力。

1机械设计的内涵

机械设计是指按照规范标准对机械的工作原理、结构、运动方式、形状尺寸、润滑方式以及力和能量的传递方式等内容进行分析计算，并将其转变为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计按照服务行业、规范标准以及工作原理不同可划分为三类：新型设计即使用最新的技术来验证之后的设备设计；变型设计即通过适应不同环境并对已有的机械设备进行局部设计与加工来满足实际社会需求；继承设计即在已有机械设计基础上不断的进行更新和发展来促进工作效率的提高和工作技能的改善。机械设计制造具有很多优势，如高效、安全、优质等，以此促进了我国现代化制造工业的快速发展。

2机械加工过程中出现的问题

2.1机械加工的精度不够准确

机械加工过程中加工零件的精确度较低是大多机械加工工厂共同面临的主要问题。由于机械加工和规定的设计标准目标之间存在着一定的误差进而造成加工零件的精度不够准确。影响机械加工的因素有很多，其中最主要因素包括：机械加工系统的几何误差、机械加工系统受力与受热变形引起的加工误差、工件装夹误差等等。机械加工系统误差主要包括机床、夹具以及刀具引起的制造误差、安装误差和因磨损造成的误差；在机械加工过程中，加工系统由于受到切削刀具和切削热量等作用而发生变形，并使工装夹具和刀具之间的位置发生改变进而影响产品的形状和尺寸精度；工件装夹误差主要是由于定位不精准而造成的偏差。机械加工的精度由于存在偏差只能尽可能的努力达到并满足设计的目标，将精度控制在标准范围内以便不断的提高产品在生产阶段的整体质量。

2.2机械加工的材料选择不合理

机械加工过程中选择合适的加工材料至关重要。由于在机械加工材料的载面尺寸以及安全要求方面有一定的要求，所以机械加工工厂选择加工材料的原则时应包括以下两种因素：机械加工材料要具备一定的强度，加工材料需要具备一定的可加工性。比如，一些加工工厂在购买加工材料时未综合考虑材料的可加工性和强度，造成在材料加工过程中发现该加工材料很难加工或材料的强度不够，从而使机械加工的产品不达标，并给机械加工工厂带来了经济损失。

2.3机械加工的切削液使用不当问题

在机械加工过程中切削液的不正当使用会影响到加工零部件的质量与精确度。切削液具有润滑和冷却零部件的功效。在机械加工过程中，机械加工工厂高速运转的设备会产生很多热量并使处于高温环境下的加工材料会出现变形从而使精确度产生偏差。所以，机械加工工厂应合理运用切削液使其有效的降低材料加工过程中所产生的热量并起到冷却的作用，以此来提升被加工零件的加工面质量和精确度。但就现阶段来说，我国大多数机械加工工厂没有正确地选择切削液的种类和发挥切削液应有的作用。

3机械加工问题的优化策略

3.1设计合理的切削用量

在机械加工过程中，工艺人员应对各道工序的切削用量进行明确规定。在选择切削用量时，工艺人员应将有可能对切削结果产生一定影响的各种因素都考虑在内，并进行合理的切削用量的确定。影响切削用量的因素主要包括：机床、工具以及工件的刚性；工件精度和表面粗糙度；刀具预期使用年限和最大生产率；切削速度和切削进给率；切削液的种类及冷却方式；工件材料的硬度以及热处理情况等等。其中，切削速度和切削深度是对切削用量影响最大的两个主要因素。保证切削用量的精准能有效提高机械加工的精度。除此之外，缩短刀具和工件的挤压时间能有效降低工件塑性变形概率。通过确定合理的切削用量能保障各环节顺利进行，并在一定程度上提高机械加工的工作效率。

3.2科学的选择加工材料

现代我国大多机械加工工厂所使用的加工材料主要包括：零部件材料、刀具材料。其中零部件材料在整个机械产品运行过程中有着至关重要的作用。机械加工要求加工工厂要正确合理地选择加工材料来提高机械产品的生产质量，并降低机械加工过程中的成本。在材料选择上可以从加工材料的铸造功能、切削加工的性能、热处理性能、压力的性能等各方面因素综合考虑，以选择出最合适的加工材料，满足顾客对加工产品的要求。例如，蜗轮齿圈选择青铜类材料的居多，蜗杆则选择合金钢和碳钢。对于刀具材料则需要按照加工工艺生产的方法和工件的材料来确定。

3.3合理使用切削液

为了保证各零件能够满足人们的实际要求，在机械加工过程中要对零部件的尺寸精度和表面质量进行综合考虑，并正确选择和使用加工材料切削液。切削液在机械设计加工中的主要功能为延长刀具的使用年限，并保证零部件的尺寸精度和表面光洁度满足实际要求，确保零部件的切削过程顺利实施。除此之外，合理使用加工材料切削液还有助于提高机械加工效率和经济效益。机械加工工厂选择切削液时应考虑的因素包括润滑性能和冷却性能：润滑性能，即切削刀具在切削过程中，切削液能由于自身润滑性能可以有效减小切削刀具的摩擦作用，预防切削刀具与工件之间发生粘着现象，并延长切削刀具的使用年限；冷却性能，即金属在切削过程中所消耗的能量大多转换为了切削热能，从而使切削刀具一定程度上有磨损，甚至发生局部烧伤等不良现象，进而导致加工材料的生产质量有所下降。在机械加工的过程中，通过正确使用切削液，能及时地带走切削热，以防止工件表面因受热变形而影响工件尺寸精度。

4讨论

随着工业社会的不断发展，机械设计加工行业的竞争也愈发激烈，因此，机械加工企业就需要严格执行机械设计加工的流程来占据工业市场的主动权[3]。在机械设计加工过程中，机械加工企业应合理地选择加工材料、实施标准化的生产规模以及正确使用切削液来提高机械加工水平和产品质量，并促进现代化经济建设下机械设计加工行业的稳定发展[4]。

参考文献：

[1]刘晓荣.机械设计加工中常见问题及优化措施研究[J].南方农机，2018，49（16）：45.

[2]喻待红.机械设计加工问题及优化策略探析[J].中国高新区，2017（02）：102.

[3]杨锐.机械设计制造中常见问题与解决措施研究[J].河北企业，2017，（8）：58-59.

[4]梁晓军.机械设计加工的问题分析与优化策略[J].时代农机，2016，43（01）：70+73.