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摘要：分析機械設計加工過程中需要注意的相關問題，通過關注均化、轉移、分化原始誤差方法來提高機械產品精度，探討機械設計中零件材料的選擇問題，高度關注機械加工過程中的精度問題，同時要重視金屬加工過程中潤滑劑的性能，正確選擇切削液。

關鍵詞：機械設計加工;關鍵影響事項;產品精度

社會的發展和經濟的快速增長，為市場的持續發展注入了新的能量，同時給市場主體帶來了新的發展機遇和挑戰。機械加工企業要在激烈的市場競爭中占有一席之地，必須不斷提高自身的競爭水平，增加提高和實現經濟效益的能力。作為機械設計加工企業發展的關鍵和核心競爭力，機械設計加工產品的質量決定著機械設計加工企業能否在市場的洪流中屹立不倒。因此，提高機械設計加工的質量成為機械設計加工企業保持競爭力和發展力的根本要素。機械加工產品的生產環節包括物料管理、設備校準、工藝管理等。這些環節與加工產品的質量息息相關，要求企業必須在加工生產過程中重視整個產品的加工環節，從細節出發，制定合理的工藝保證流程，從而實現機械設計加工產品的高質量。

1機械設計加工過程中需要注意的相關問題

機械類產品的設計加工，最終目的是通過機械切削或其他有效方式，制備符合圖紙要求的合格零部件，并從中獲得原材料到零部件的價值提升，從而獲得一定的經濟效益。因此，在設計加工過程中，一方面要盡可能降低產品的生產成本，另一方面要注重加工品質，提高成品率和生產效率。1.1機械設計加工產品的精度要求。機械設計加工產品的精密度，是判斷一個機械產品質量高低的決定性因素。但機械產品的精密度實現不是一件簡單的事情，諸多因素都會導致其精密度降低。一是仕樣的設計，如退刀槽和越程槽在零件設計中是否合理采用，將影響零件加工過程中精度的實現。例如，磨削砂輪越程槽的采用，砂輪的柱面和端面之間有個圓角，如果沒有在仕樣設計時采用砂輪越程槽進行處理，那么在磨削臺階軸的外徑和臺階端面時，夾角處沒法磨到所需的精度和粗糙度。退刀槽和砂輪越程槽的工藝需求基本相當，它們都是在軸的根部和孔的底部做出環形溝槽，從加工工藝改善的角度實現產品精度的提升。二是夾具與道具所帶來的誤差問題。夾具的誤差會對加工部件的精度造成極大影響，而夾具的制造工作本身會因為定位誤差的存在而呈現不同的形式，如定位誤差、安裝誤差、分度誤差以及夾具本身的磨損等，都會直接影響工件定位，繼而誘發形成誤差。刀具的誤差指的是因為刀具種類的不同而造成的制造誤差，不會對加工精度造成直接影響，但因為尺寸精度的變化會被體現在刀具的形狀制作中，形成相應誤差。同時，刀具磨損度的產生也會加大加工零件的尺寸誤差。三是機械設計加工過程中的加工環境。由于受到外在熱力的影響，機械加工系統易發生變形，影響精密度；由于受到外力影響，機械加工系統易發生變形，降低精密度；夾具和刀具長期使用后產生的磨損，都會影響精密度的實現；制造過程中產生的誤差；選擇的刀具不符合產品設計要求；機床長期使用后產生的磨損；運動過程中的誤差等，都會造成機械產品加工產生誤差。在機械設計加工中，這些誤差難以消除，只能在設計加工過程中深入分析和研究誤差的原因，及時采取有效措施，最大程度提高機械設計加工精度，提高機械設計加工產品的質量。1.2機械產品的表面質量難以達到要求。機械產品的表面質量難以達到要求的主要原因如下。一是物料選用不合理或選用物料自身品質不達標。物料的選用不合理，物料的自身性能缺陷將導致后續加工無法實現部件功能和表面質量要求；物料自身品質缺陷，是由于市場上存在以次充好、以回收再生替換原生材質，這樣的物料自身存在缺陷、一致性較差，在加工過程中很難實現部件功能和表面質量要求。對此，設計之初應根據部件機能合理選材，在加工制造之初應嚴把物料品質，拒絕不良物料流入加工環節。二是加工過程中切削速率與物料性能不匹配。不同材質的機加工切削速率不同。對應這一問題，一般都會采用適切的方式，以達成表質量為目標，盡可能提高切削速率。三是切削量、刀具選擇與物料性能不匹配。在制作機械產品零件時，為了確保產品表面質量達到要求，根據材料屬性，需選擇合適的切削用量和刀具。材料如果屬于塑性材質，切削量過大，將導致刀具對工件的切削增大，材質塑性變形，導致加工部件質量不佳。四是熱變形對加工精度的影響。在進行機械加工時，工藝系統中的不同熱源會形成不同形式的熱變形。當工藝系統的熱源分布出現不均勻時，也會對生產環節的材料操作造成誤差，繼而對既定的刀具與工具的位置與運動關系產生變動。其中，當機床受到熱源影響時，不同位置的溫度變化不同，也會讓熱源分布的不均勻性與機床結構的復雜性成為機床部件熱變形的誘發因素，使得機床原有的位置關系難以固定，從而相應產生精度變化。因為刀具的尺寸較小，且存在極大的升溫變化，會形成熱伸長與加工誤差。粗加工時，刀具的熱變形對加工精度的影響可忽略不計。對于加工要求較高的零件，刀具的熱變形對加工精度影響較大，會使加工表面產生形狀誤差。1.3機械設計加工產品的性價比較低機械設計加工產品的性價比，指的是產品的性能與產品成本之比。性能越好，成本越低，性價比就越高。但是，由于沒有綜合考慮和分析可能造成機械設計加工產品質量降低的因素，導致在生產過程中，為了確保產品質量，不得不增加生產成本，最終導致產品性價比較低。在激烈競爭的市場環境中，這樣的產品無疑很難得到客戶的青睞，也難以實現企業的利益。精密度是機械設計加工產品達標的關鍵要求，而要實現較高的精密度，必然要求設計加工人員具備專業性和較高的責任心，確保在加工過程中能夠從專業角度盡可能分析可能存在的影響因素，進而優化設計加工工藝，提高加工技術和方法，進而保障零件質量。但是，實際的機械設計加工過程中，很多企業依然采用比較落后的加工設備，設計加工的產品性價比較低，多種設計加工成本都很高，在激烈社會主義市場環境下，企業的綜合競爭力很低，不僅影響機械設計加工產品的使用性能，而且影響機械設計加工企業的可持續發展。

2機械設計加工中應當注意的事項

2.1均化、轉移、分化原始誤差等方法來提高機械產品精度。一是均化原始誤差。在加工零件表面時，針對加工精度的要求，可以在不斷的實踐加工中，逐步明確對原始誤差的產生幅度。通過對原始誤差進行均化，繼而借助加工操作，不斷縮小加工表面的原有誤差。這一操作的原理本身與工件之間的比較與檢查相關聯，為此可以選擇不斷修正加工與基準加工的方式達到這一加工目的。二是對原始誤差進行轉移，將誤差敏感方向轉移到非敏感方向。因為原始誤差的產生與誤差敏感方向緊密相關。因此，加工中通過這樣的轉移方式，能夠很好地提升加工精度。例如，在進行分度、轉位加工時，因為分度轉位的誤差會對部件的表面精度加工產生影響，所以需要對切削刀具進行位置明確，確保能夠以一個適當的位置來對部件表面進行切向，然后最大程度降低因分度轉位帶來的加工精度誤差。三是分化原始誤差的存在影響了零部件加工精度。可以選擇一些分化原始誤差的方式進行處理。按照誤差形成規律，將毛坯工件通過測量的形式按照大小分組，以此調整不同分組的誤差范圍，提升刀具與工件的位置準確度，使不同分組的工件尺寸的分散范圍中心保持一致，達到降低尺寸分散范圍太大的問題。例如，在對工齒進行加工時，為了保證加工的齒圈與內齒的齒孔處于同一個軸度，可以選擇按照軸心類型進行定位。因為就齒輪工件而言，加工齒圈與內齒之間的位置精度將會直接受這批齒輪內孔與軸心的配合間隙的影響，所以可以通過降低間隙倍數來實現加工精度的提升。2.2機械設計中零件材料的選擇問題。一件完整的機械產品是由多個零件產品組合而成的。機械產品質量的高低，直接受零件產品質量好壞的影響，而零件材料的選擇又直接關系零部件設計加工質量能否實現。因此，在進行零件材料選擇時，要認真考慮，謹慎選擇。機械零件的材料選擇必須滿足機械設計使用所需，確保使用操作的要求能夠達到相關標準。在進行設計、施工時，要按照機械零件的使用需求選擇材料，然后根據材料的強度、耐磨度開展一系列測試工作，從中選擇達到標準的材料；加強對加工工藝的認識，優化材料選擇，如材料只有本身具有較好的切削性，才能更好地滿足切削工藝的操作；材料本身的抗熱性能較強，才能更好地適應焊接與熱處理工作的開展。此外，懂得合理選擇性價比更高的材料來降低生產活動的成本。當然，這需要滿足材料本身所應該達到的相關質量要求，只有這樣才能最大化經濟價值，實現對現有生產工作的成本控制。2.3重視金屬加工過程中潤滑劑的性能，正確選擇切削液。一是不同材料，根據不同的加工精度、加工設備，應選擇的切削液不同。例如，粗車時加工余量較大，因而切削深度和進給量都較大。切削阻力大，產生大量切削熱，刀具磨損也較嚴重，主要應選擇用以冷卻作用為主并具有一定清洗、潤滑和防銹作用的水基切削液，將切削熱及時帶走，降低切削溫度，從而提高刀具耐用度，一般選用極壓乳化液效果更好。極壓乳化液除冷卻性能好之外，還具備良好的極壓潤滑性，可明顯延長刀具使用壽命，提高切削效率。使用水基切削液時，要注意機床導軌面的保養。再如，精車時，切削余量較小，切削深度只有0.05～0.8mm，進給量小，要求保證工件的精度和粗糙度。精車時由于切削力小、溫度不高，所以宜采用高濃度（10%以上）的乳化液和含油性添加劑的切削液。對于精度要求很高的車削如精車螺紋，要采用菜籽油、豆油或其他產品作潤滑液才能達到精度要求。二是在機械零部件加工過程中，為了制作符合要求的零部件，需要對導入材料進行不同工序的加工，包括材料切削、研磨，沖壓、軋制和拉拔等。這些加工活動必須利用潤滑劑予以輔佐進行。潤滑劑能夠有效冷卻被加工的金屬材料產生的溫度，同時能夠起到潤滑效果，促進加工活動的進行。金屬加工潤滑劑通過減少刀具同機械零部件的摩擦等方式來延長刀具的使用期限，提高加工機械產品的精密度，增強機械零部件表面的光潔度，同時還能夠及時降低熱度，清除金屬碎屑，減緩機床的腐蝕程度，最終達到提高生產效率、降低生產成本、增加經濟利益的目的。2.4高度關注機械加工過程中的精度問題。作為機械產品的核心要素，精度問題必須引起加工人員的高度重視。產品精度的確保和實現，是機械產品得以滿足市場需求的必要條件，同時也是企業精細化發展的必然要求。一旦發生精度不符合要求的情況，不僅會導致產品的廢棄，而且會嚴重損害企業利益、企業信譽度和競爭力。因為人工操作本身以及其他一些客觀因素的影響，加工活動中產生的設計標準差是存在的，而這也是機械設計中較常見卻難以解決的問題，表現為刀具、夾具等加工出現外形及使用方法的誤差，加工后的工具磨損引發機床幾何誤差等。另外，當生產工藝本身的溫度出現過高或者過低時，也會誘發誤差的產生等。

3結語

機械設計加工企業在開展加工活動時，首先需要充分理解加工對象的設計意圖，從而制定合理的加工工藝和工序流程；其次在加工設備選用方面，要盡可能采用與加工對象相匹配的先進設備，選擇合適的工裝夾具、刀具、潤滑劑、切削液，需充分考慮影響工件品質的各種因素。

參考文獻

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作者:李春偉 莫善軍 單位:1.五羊-本田摩托（廣州）有限公司 2.中山大學