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機械設計加工優(yōu)化策略探析
機械設計加工質量決定了投入使用之后機械零部件的各方面性能，如果設計加工質量不滿足要求，就會影響機械設備的安全使用與使用壽命。以下是小編為大家推薦的相關碩士論文范文，希望能幫到大家，更多精彩內容可瀏覽(www.oh100.com/bylw)。
摘要:一直以來，機械設計與加工會直接影響機械產品的使用性能和質量。但是機械加工會因為多種因素受到影響，這對機械企業(yè)會產生一定的阻礙。為了提高機械設計加工水平，就應該找準機械設計加工之中存在的問題，才能夠提出優(yōu)化策略，幫助機械產品提高質量，確保其使用安全性。希望通過本文的分析，能夠對機械設計加工有一個更為全面的認識與了解，從而找準優(yōu)化策略，讓機械設計加工更加滿足機械零部件的質量要求。
關鍵詞:機械設計;加工;優(yōu)化
隨著機械設計行業(yè)競爭的日益加劇，企業(yè)想要占據(jù)競爭有利位置，就需要在現(xiàn)有的設計基礎上，站在專業(yè)的角度來分析機械設計加工之中存在的問題，從而找到相對應的優(yōu)化處理措施，利用合理的技術來改善設計加工，這樣才能夠利用最少的資源獲取最大的效益，進而滿足零件加工質量的要求。
1機械設計加工問題
1.1性價比低
隨著各個領域對機械產品需求量的不斷攀升，機械生產企業(yè)之間的競爭也在不斷加劇，而消費者在購買機械產品的時候，偏向于產品本身的性價比。但是在產品性能方面，因為設計加工損耗較多、設計加工質量差、加工工藝落后等原因，直接影響到機械設計產品的性能。在價格方面，因為加工方案不滿足實際要求、加工存在誤差，所以，也容易增加機械設計的加工成本。兩個方面的原因疊加，就使得產品的性價比無法滿足市場的發(fā)展要求[1]。
1.2質量不達標
機械設計加工質量決定了投入使用之后機械零部件的各方面性能，如果設計加工質量不滿足要求，就會影響機械設備的安全使用與使用壽命。但是在實際的設計加工中，會有多種因素對其產生影響，導致加工零部件質量無法達標。主要是因為在設計加工中，需要一部分塑性和脆性材料，但是因為脆性材料本身缺少延展性，加工中容易出現(xiàn)零件碎塊，對機械零部件的質量和光滑度產生影響。而塑性材料本身的穩(wěn)定性和硬度偏差，所以，在加工的過程中也容易出現(xiàn)扭曲變形的問題，再加上刀具的作用，容易出現(xiàn)大范圍的撕裂，降低零部件的安全性和耐久性。
1.3精度較低
機械設計加工精度會對產品質量產生影響。但是實際的設計加工中，因為對刀具、夾具等使用操作不夠規(guī)范，會直接損壞機械零部件，產生較大的加工誤差。另外，在加工的時候，機械零部件的溫度較高，原材料因為受熱會出現(xiàn)扭曲變形，這些因素都會直接影響機械設計加工精度[2]。
2機械加工設計優(yōu)化策略
2.1機械材料需滿足性能要求
2.1.1材料選擇的要求
第一，材料應該滿足性能要求。在材料選擇中，應該注意材料使用性能是否可以滿足機械零件的加工要求，不同材料，其使用性能有所不同，如部分材料擁有壓縮性能，部分材料有利于機械設計整體效果的提升，部分材料能夠擁有較高的質量控制性能。在選擇材料的時候，就可以按照機械零件要求和設計方案來選擇。第二，材料設計需要滿足工藝性能要求。材料選擇需要滿足加工過程的要求，能夠承受不同的加工工藝，包含切削加工工藝性能和熱加工工藝性能。在設計零部件的時候，應該根據(jù)零部件的實際類型來選擇相應的工序。第三，材料設計需要滿足經(jīng)濟性能。材料在負荷工藝性能和使用要求滿足的前提下，應該有效的控制成本，盡可能降低材料成本。在切削加工中，盡可能減少材料切削面的浪費，提升其利用率。保證選擇材料方案后，零部件組合應該選擇擁有良好磨損能力的材料，其余的部件則可以考慮摩擦性能一般的金屬。
2.1.2材料選擇的方法
材料選擇會對產品壽命周期成本產生影響。在選擇材料時，滿足性能前提下，盡量選擇價格低廉的材料，這樣可以縮短產品的壽命周期。有些材料雖然成本高，但是其性能良好，可以滿足機械產品質量以及延長產品壽命的要求，進而降低后期的維護費用，提高經(jīng)濟效益。所以，材料選擇應該考慮性價比，同時綜合的考慮維修、成本、市場等諸多因素。
2.2機加工表面物理力學性能因素需要合理統(tǒng)籌設計
2.2.1加工金屬的表面金相組織變化
在機械零部件加工中會有切削熱量和切削力產生，這樣會對零件表面物理力學性能產生影響，這樣會改變材料原本的基本性能。在零件加工中，因為摩擦生熱，就會提高零件表層溫度，當溫度上升到材料的熔點上限之后，表層的金相組織會發(fā)生變化。在磨削過程中這種現(xiàn)象很明顯。所以，最好選擇軟砂輪進行磨削。同時，通過流量增大、切削液加壓等方式，避免出現(xiàn)切屑堵塞的現(xiàn)象。
2.2.2加工金屬表面的冷作硬化
在機械加工中，因為刀具作用，零部件表面層金屬會有晶體間滑移的問題，同時也會出現(xiàn)晶粒產生變長、纖維化或者是破損的現(xiàn)象，導致材料強度與硬度增加。在零部件的塑性加工中，應該做好零部件表層金屬的處理，盡量避免出現(xiàn)斷裂、扭曲等問題。
2.2.3加工金屬表面產生的殘余應力
在進行機械零件的切削加工中，因為熱態(tài)塑性變形、金相組織變化等因素的影響，機件表層金屬和機體的銜接會有彈性應力的變化。在加工過程中，應該將機件表面的殘余應力消除。
2.3機械設計加工中有效的控制潤滑劑
2.3.1潤滑劑的作用
在進行切削加工的時候，因為機械部件的磨損，會對機械零件加工精準度產生影響。另外，在加工中，金屬碎屑會附著在砂輪表面等加工工具上，這樣會影響加工產品的質量，將使用期限縮短，降低加工精準度。因此，在加工設計中需要考慮到金屬潤滑劑的使用，從而減少磨損現(xiàn)象，降低摩擦，這樣也可以做好金屬屑和粉末的減少。另外，適當天津唉潤滑劑，會有水質切削液的產生，驅散大量的熱量，從而冷卻機械加工件，增強表面的光潔性，減少工件和機床的腐蝕度。
2.3.2合理選擇金屬潤滑劑
在機械加工設計中，選擇潤滑劑需要考慮到防銹仿佛是、清洗、冷卻等功能。另外，還要注意到潤滑劑的匹配度。在金屬潤滑劑選擇中，應該根據(jù)實際的情況來選擇。在選擇中，需要確定使用的潤滑劑是水溶性還是純油性，同時還需要根據(jù)機床生產廠家和機械加工工藝流程來進行綜合化考慮。在具體的操作中，在高速鋼刀的低速切削之中，推薦使用純油性的潤滑劑，在硬質何進刀具的高速切削中推薦使用水溶性潤滑家。在確定了潤滑劑的種類之后，還應該考慮到金屬材料的類型，加工零部件的性能與加工精密度，從而進一步考慮選擇哪一種品牌。
3結語
在進行機械加工設計中，應該考慮機械加工設計的效果，能夠針對常見的問題，將加工優(yōu)化的要點確定出來，這樣才能夠從多個方面入手，對加工流程以及加工材料的選擇等多個方面進行合理的優(yōu)化，從而將設計加工的規(guī)范性提高，確保零件加工質量不會受到任何因素的影響，最終滿足機械設計加工的整體質量要求。
參考文獻:
[1]魏海龍.機械設計加工中應注意的問題分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2014(23):115.
[2]歐陽宇星.芻議機械設計加工中應注意的幾個問題[J].文理導航(下旬)，2015(11):11.
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