机械设计加工中常见问题及解决对策

摘要：随着我国科学技术水平的显著提升，越来越多新式机械设备和技术涌现，尤其是在一些大型生产活动中，机械设备是必不可少的组成部分，直接影响到生产效率和生产质量。基于此，对机械设计加工提出了更高的要求，由于机械设备自身特性，内部结构较为复杂，具有十分突出的技术性和技巧性特点，这就要求在机械设计和加工中能够严格遵循设计要求，有针对性对技术进行改良和优化。由此，本文就机械设计加工中应注意问题进行分析，提出合理的应对措施。

关键词：机械设备；设计加工；问题；对策

伴随着科学技术的发展，人均物质生活水平显著提高，相应的对机械设计加工提出了更高的要求，以此来提升机械设备产品质量，占据更大的市场竞争优势，为机械设备持续发展提供更坚实的保障，从而更好的满足消费者对机械设备设计加工需求。

1 机械设计加工中常见的问题和原因分析

1.1 机械产品表面质量很难保证

机械设备在加工设计中，表面质量高低直接影响到机械设备的使用寿命和性能好坏，就当前实际情况来看，影响机械产品零件表面质量因素更多的是材料切削用量，切削用量包括切削速度、背吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。精加工时切削用量的选择应先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；再根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。由于加工机床的差异和零件材料的不同，具体的选择也不同，尤其加工塑性材料时，由于积屑瘤的存在，对工件表面质量影响很大。

1.2 加工精度不高

机械加工过程中，可能受到多种因素影响到机械设备加工精度，加工运动带来的误差和机床本身的几何误差，这些因素都可能对设备加工设计产生不同程度上的影响，而且这些误差在加工过程中是很难杜绝的，所以应该深入分析误差问题出现原因，有针对性提出避免对策，提升产品加工精度，确保设备生产质量。

1.3 产品性价比不高

由于机械设计和加工过程中伴随着一系列的影响因素，致使机械产品生产成本过高，质量存在隐患等，很难在激烈的市场竞争中占据足够的优势，谋求长远发展。这种性价比不高的产品，同市场实际需求相悖，有待更进一步的完善和创新。

2 机械设计加工中问题的解决对策

为了能够更好的解决机械设备设计和加工中存在的问题，应该针对其中所存在的问题有针对性提出解决对策，将改善措施落实到实处，具体表现在以下几个方面：

2.1 科学的选择材料

在机械设计和加工中，材料的选择是尤为重要的，应该选择更加科学合理的加工材料，这样能够有效降低生产成本，从而更有效的提升产品质量，满足市场对机械设备的实际需求[2]。材料选择中，需要充分考虑到材料性能：（1）热加工工艺性能。热加工工艺性主要是指材料的锻造性能、焊接性能以及热处理性能。（2）切削加工性能。金属切削加工性能所采用的刀具为60min时切削速度为V60，指标越高，金属切削性能也就越好。与此同时，所选择的材料价格应该在总成本中占30%～70%比重，尽可能的提升材料利用率，降低后续的维修费用。

对于机械零件材料选择，应该充分考虑到产品的使用周期成本，在保证产品自身功能前提下，尽可能的选择价格经济实惠的材料，降低產品成本。更为关键的是，还应该选择成本低、性能更高的材料，延长使用寿命，降低维修费用，规避其中所存在的不利因素。基于此，在降低机械设计和加工材料成本的同时，还能够有效提高产品质量，占据更大的市场份额，促使设计和加工更加标准化。

2.2 制定科学的加工工序

机械设计和加工中，加工工艺直接影响到机械零件的表面质量，同时对于设备的性能还存在不同程度上的影响，合理的加工工艺有助于降低成本，创造更大的经济效益。这就需要加工者能够尽可能的使用较少的时间去降低零件生产中的负面影响，促使零件能够一次性加工处理。此外，由于零件表面残余应力将直接影响到零件的整体质量和性能，所以针对不同零件表面加工方法可能带来不同的质量问题，需要选择更加合理的加工工序。

2.3 使用合适的刀具

选择合理的刀具对于产品表面质量影响程度较大。在选择刀具的过程中应该选择刀尖圆弧相对比较大的刀具，同时最好也要保持适当的修光刃，在选择的时候还应该充分的保证工件材料和刀具的材料具有良好的适应性，这样也就可以有效的避免刀具出现严重的损伤，这些方法和手段对降低表面的粗糙度都有着十分积极的作用。

2.4 选择合理的切削参数

机械设计和加工中，切削是一个十分重要的过程，切削参数将直接影响到机械设备的表面质量，合理的切削参数有助于规避不利因素的影响，从而有效降低切削力度和温度。精加工时，背吃刀量应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低的方法，逐步提高加工精度和表面质量；进给量f应根据工件的表面粗糙度要求选择。Ra要求小的，取较小的f，但又不能过小，因为f过小，切削厚度过薄，Ra反而增大，且刀具磨损加剧；选择切削速度时，应尽量避开积屑瘤产生的区域，断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度，同时还要考虑振动、细长件和薄壁工件、工艺系统刚性等，应减小切削速度。

2.5 润滑剂的使用

为了确保零件设计和加工能够满足实际需求，除了要综合考量零件的尺寸精度和表面质量外，还需要进一步确定加工润滑剂的使用。润滑剂在机械设计和加工中主要是起到延长刀具使用寿命，确保零件的尺寸精度，改善零件表面光洁度，将多余的切屑带走，保证切削过程能够顺利进行。此外，应该尽可能的提升机械加工效率，降低成本，创造更大的经济效益。基于此，应该保证润滑剂具备以下几个方面的性能：（1）冷却性能。在金属切削加工中，所消耗的能量大多数转变为切削热能，在一定程度上家具刀具磨损，甚至出现局部烧伤现象出现，严重影响到工件表面加工质量。使用润滑剂能起到降低刀具表面热量，减小摩擦的作用。（2）润滑性能。刀具在切削过程中，将承受较大的切削力作用，金属切削润滑剂自身的润滑作用，可以有效减小刀具摩擦，防止刀具和弓箭之间发生粘着，延长刀具使用寿命。

3 结论

综上所述，在当前市场经济快速发展中，为了能够更好的满足市场需求，推动机械加工制造企业长远发展，就需要充分考虑到材料、工艺和润滑剂等因素的运用，尽可能降低成本，提升产品质量，为企业创造更大的经济效益。

参考文献：

[1]王杰，程明远，李士晓，等.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技信息，2011，22（11）：9697.

[2]王清成，范高锋，李赵胜，等.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技创新与应用，2014，13（11）：7576.