機械設計加工優(yōu)化策略探析
機械設計加工質(zhì)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(zhì)量不滿(mǎn)足要求，就會(huì )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(guān)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(lái)，機械設計與加工會(huì )直接影響機械產(chǎn)品的使用性能和質(zhì)量。但是機械加工會(huì )因為多種因素受到影響，這對機械企業(yè)會(huì )產(chǎn)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(wèn)題，才能夠提出優(yōu)化策略，幫助機械產(chǎn)品提高質(zhì)量，確保其使用安全性。希望通過(guò)本文的分析，能夠對機械設計加工有一個(gè)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(mǎn)足機械零部件的質(zhì)量要求。
關(guān)鍵詞:機械設計;加工;優(yōu)化
隨著(zhù)機械設計行業(yè)競爭的日益加劇，企業(yè)想要占據競爭有利位置，就需要在現有的設計基礎上，站在專(zhuān)業(yè)的角度來(lái)分析機械設計加工之中存在的問(wèn)題，從而找到相對應的優(yōu)化處理措施，利用合理的技術(shù)來(lái)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(jìn)而滿(mǎn)足零件加工質(zhì)量的要求。
1機械設計加工問(wèn)題
1.1性?xún)r(jià)比低
隨著(zhù)各個(gè)領(lǐng)域對機械產(chǎn)品需求量的不斷攀升，機械生產(chǎn)企業(yè)之間的競爭也在不斷加劇，而消費者在購買(mǎi)機械產(chǎn)品的時(shí)候，偏向于產(chǎn)品本身的性?xún)r(jià)比。但是在產(chǎn)品性能方面，因為設計加工損耗較多、設計加工質(zhì)量差、加工工藝落后等原因，直接影響到機械設計產(chǎn)品的性能。在價(jià)格方面，因為加工方案不滿(mǎn)足實(shí)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(gè)方面的原因疊加，就使得產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的發(fā)展要求[1]。
1.2質(zhì)量不達標
機械設計加工質(zhì)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(zhì)量不滿(mǎn)足要求，就會(huì )影響機械設備的安全使用與使用壽命。但是在實(shí)際的設計加工中，會(huì )有多種因素對其產(chǎn)生影響，導致加工零部件質(zhì)量無(wú)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，加工中容易出現零件碎塊，對機械零部件的質(zhì)量和光滑度產(chǎn)生影響。而塑性材料本身的穩定性和硬度偏差，所以，在加工的過(guò)程中也容易出現扭曲變形的問(wèn)題，再加上刀具的作用，容易出現大范圍的撕裂，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(huì )對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。但是實(shí)際的設計加工中，因為對刀具、夾具等使用操作不夠規范，會(huì )直接損壞機械零部件，產(chǎn)生較大的加工誤差。另外，在加工的時(shí)候，機械零部件的溫度較高，原材料因為受熱會(huì )出現扭曲變形，這些因素都會(huì )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(mǎn)足性能要求
2.1.1材料選擇的要求
第一，材料應該滿(mǎn)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(mǎn)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(zhì)量控制性能。在選擇材料的時(shí)候，就可以按照機械零件要求和設計方案來(lái)選擇。第二，材料設計需要滿(mǎn)足工藝性能要求。材料選擇需要滿(mǎn)足加工過(guò)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(shí)候，應該根據零部件的實(shí)際類(lèi)型來(lái)選擇相應的工序。第三，材料設計需要滿(mǎn)足經(jīng)濟性能。材料在負荷工藝性能和使用要求滿(mǎn)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(huì )對產(chǎn)品壽命周期成本產(chǎn)生影響。在選擇材料時(shí)，滿(mǎn)足性能前提下，盡量選擇價(jià)格低廉的材料，這樣可以縮短產(chǎn)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(mǎn)足機械產(chǎn)品質(zhì)量以及延長(cháng)產(chǎn)品壽命的要求，進(jìn)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?xún)r(jià)比，同時(shí)綜合的考慮維修、成本、市場(chǎng)等諸多因素。
2.2機加工表面物理力學(xué)性能因素需要合理統籌設計
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(huì )有切削熱量和切削力產(chǎn)生，這樣會(huì )對零件表面物理力學(xué)性能產(chǎn)生影響，這樣會(huì )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(huì )提高零件表層溫度，當溫度上升到材料的熔點(diǎn)上限之后，表層的金相組織會(huì )發(fā)生變化。在磨削過(guò)程中這種現象很明顯。所以，最好選擇軟砂輪進(jìn)行磨削。同時(shí)，通過(guò)流量增大、切削液加壓等方式，避免出現切屑堵塞的現象。
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(huì )有晶體間滑移的問(wèn)題，同時(shí)也會(huì )出現晶粒產(chǎn)生變長(cháng)、纖維化或者是破損的現象，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，盡量避免出現斷裂、扭曲等問(wèn)題。
2.2.3加工金屬表面產(chǎn)生的殘余應力
在進(jìn)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(huì )有彈性應力的變化。在加工過(guò)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(jìn)行切削加工的時(shí)候，因為機械部件的磨損，會(huì )對機械零件加工精準度產(chǎn)生影響。另外，在加工中，金屬碎屑會(huì )附著(zhù)在砂輪表面等加工工具上，這樣會(huì )影響加工產(chǎn)品的質(zhì)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(huì )有水質(zhì)切削液的產(chǎn)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，應該根據實(shí)際的情況來(lái)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(shí)還需要根據機床生產(chǎn)廠(chǎng)家和機械加工工藝流程來(lái)進(jìn)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(zhì)何進(jìn)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(lèi)之后，還應該考慮到金屬材料的類(lèi)型，加工零部件的性能與加工精密度，從而進(jìn)一步考慮選擇哪一種品牌。
3結語(yǔ)
在進(jìn)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(jiàn)的問(wèn)題，將加工優(yōu)化的要點(diǎn)確定出來(lái)，這樣才能夠從多個(gè)方面入手，對加工流程以及加工材料的選擇等多個(gè)方面進(jìn)行合理的優(yōu)化，從而將設計加工的規范性提高，確保零件加工質(zhì)量不會(huì )受到任何因素的影響，最終滿(mǎn)足機械設計加工的整體質(zhì)量要求。
參考文獻:
[1]魏海龍.機械設計加工中應注意的問(wèn)題分析[J].科技創(chuàng )新與應用，2014(23):115.
[2]歐陽(yáng)宇星.芻議機械設計加工中應注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].文理導航(下旬)，2015(11):11.
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