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【摘 要】 随着社会的快速发展,市场对机械设计的要求也在不断的提高。本文就围绕机械设计中存在的问题进行研究,并提出一系列有效的改善措施,旨在提高机械设计的整体水平,提高机械设计的标准化程度,实现机械制造企业经济效益与社会效益的双赢。
【关键词】 机械设计;标准化;问题;措施
引言:
随着我国市场经济的不断完善,企业之间的竞争也日益激烈。机械制造企业要想在市场经济的激烈的环境中取得一定的发展,就必须不断提高产品质量,尤其是产品设计的合理化、标准化和科学化,以满足市场对产品的高要求。
一、机械设计标准化的定义
标准化是指将产品(特别是零部件)的质量,规格,性能,结构等方面的技术指标加以统一规定并作为标准来执行.我国的标准已经形成一个庞大的体系,主要有国家标准,行业标准等.为了与国际接轨,我国的某些标准正在迅速向国际标准靠拢。
二、机械设计中面临的主要问题
1、设计流程的问题
(1)机械设计首先要制定设计计划,这是设计环节开展的必不可少的步骤,必须要求依据市场需求、客户要求以及企业自身的能力水平来制订合理的设计方案,并详细制订出机械设计的各个环节的要求及流程,包括机械设计的功能、设计周期、制造周期、生产成本、环保性等众多方面的参数,做到标准化、模块化设计,这个参数并不一定是固定的数值,而是一个可以控制的范围,可以根据客户对机械的基本要求和最高要求来设定设计参数的范围。(2)设计方案在很大程度上对机械设计和生产产生影响,方案设计需考虑零件的系列化、模块化、标准化和通用化设计,最大程度的降低生产成本。制定方案的主要目的是机械的功能得到体现、功能之间相协调以及功能能够完成转换,只有当完成功能参数设定之后才能够针对相关技术难点进行分析,寻求解决办法并提供参考的执行方案。(3)设计的另一个环节就是机械产品的技术设计,主要是根据设计方案完成实体的建模,完成实体建模后出相应的工程图纸,工程图纸需要反映出机械机构的基本外形和尺寸,并且能够直观的表现出各个部件之间的连接方式以及零部件的外形和尺寸。零件的尺寸应该考虑运动构建的运动参数、负荷压力等,尤其要注意加工和装配的工艺性,还有零件在完成加工后应该的检验要求和执行方式,最终完成标准件以外所有零件加工图样。
2、材料选择问题
在材料的选择方面必须考虑到产品的使用寿命以及功能要求,在设计中也需要了解到材料对机械性能要求和工艺性的影响。性能要求主要是指应用的材料能否使机械产品的使用功能得到发挥,而不同的零件也具有不同的使用功能,并且零件的设计标准也有高有低,价格也有高有低,在满足相同功能的条件下,使用价值功能高的产品,那样既减少了生产成本,也达到了统一性的要求。工艺性则是指材料性质与零件的工艺性是否相协调。
3、设计标准化问题
机械设计必须依照一定的标准,并且此标准直接决定了产品最终的质量以及制造过程中的成本支出,标准化包括机械产品的结构、工艺、性能、尺寸、工装、检验要求等众多方面,一般以企业标准为主,而机械产品标准化的先进性主要是指理论的先进程度,主要体现在设计管理的先进上,它需要各种设计信息的统计,多个数据库的支持,以便设计时有对象,做到系列化、模块化、标准化和通用化。好的标准化设计能够减少产品的设计周期、降低生产成本,并能够保证产品的质量。
4、润滑剂问题
机械产品对零部件的尺寸精度、位置精度有着不同的要求,而在对零件进行加工的过程中涉及到冲压、切割、轧制、铸造等生产工艺,不可避免的都需要使用到润滑油,润滑油必须具备清洁、防锈、冷却等众多性能。而冷却液的消耗是整个生产过程中耗能的主要部分,直接决定了加工成本,因此必须选择适当的冷却液,以最小的投入实现最大的生产效果。
5、机械设计产品的性价比较低
机械设计加工是一项精密性和专业性很强的工作,工作人员必须具有强烈的责任心,较广的知识范围,能够充分考虑到多方面的影响因素,不断优化和改进机械设计加工工艺,才能更好地保障机械设计加工零件的质量。但是在实际的机械设计加工过程中,很多企业依然采用的是比较落后的加工设备,设计加工的产品性价比较低,多种设计加工成本都很高,在激烈社会主义市场环境下,企业的综合竞争力很低,不仅影响了机械设计加工产品的使用性能,而且影响了机械设计加工企业的可持续发展。
三、机械设计的改善措施
1、合理选择原材料。在机械设计加工中,要合理选择机械设计加工零件材料,不仅有利于提升机械设计加工质量,降低机械设计加工成本,还可以更好地满足机械设计加工的工艺性能、使用性能等要求。在选择机械设计加工零件材料时,就要充分考到材料的性价比、工艺性能、质量、价格等因素,根据机械加工设计工艺要求,结合在机械设计加工过程中产品表面层的受力和物理性能,选择性价比最高的零件材料,降低机械设计加工成本,提升机械设计加工企业的综合竞争力,严格按照机械设计加工要求,规范生产方式,标准化、大批量地生产常见零件,规范零件的原材料、性能指标、结构以及尺寸,简化机械设计加工工序,提高生产效率。
2、制定科学合理的工艺流程。机械设计加工企业通过制定科学合理的工艺流程,可以有效降低机械设计加工成本,保障机械设计加工产品的质量,优化加工产品的使用性能,尽量缩短机械设计加工周期,避免机械设计加工时间过长。最终损害加工零件质量。另外,要尽量一次性完成机械设计加工操作,由于机械设计加工会对零件留下不同程度的残余应力,这些残余应力会直接影响零件加工质量,所以在机械设计加工过程中,最后选择不同的加工方法,会对机械设计零件产生不同的影响,因此要根据机械设计加工的实际要求,制定科学合理的工艺流程,确定合适的加工方法和加工工序。
3、提高机械设计的标准化和批量化水平。在市场需求不断提高的形势下,机械企业要想提高产品的综合质量和自身的竞争力,就需要进行高标准和高批量的产品设计加工,这是降低成本,提高产品质量的重要手段。零件设计标准化是指分析零件材料、设计方式、结构性能等众多方面的特点,最终确定统一的企业标准,并依照标准零件生产标准开展大批量的生产,简化设计流程,降低生产周期和资源消耗,提高制造企业的生产效益,从而达到优化产品结构的目的。
4、科学选择切削方式和机械刀具。零件表面的质量主要取决于刀具的质量,在设计当中应该了解表面原材料的粗糙度和硬度等基本性质来选择刀具。还应该考虑到切削用量的作用,除了表面材料对表面质量的影响,切削速度以及切削深度对加工表面质量也有很大的影响。因此应该选择合理的切削深度和速度,并设置合理的切削参数,抑制加工过程中出现的积屑瘤,同时注意切削液的使用,达到降低温度的作用。例如当零部件处在高速切削过程时可能因为温度过高导致金属表面出现变化,而砂轮如果过硬还容易出现堵塞,有必要选择软砂轮,从而提高砂轮的工作效率,防止温度过高对加工产品的损害。
5、润滑剂的使用。冷却液的使用是机械加工中必不可少的一个环节,尤其是在冲压、切削等环节中,有效使用润滑液能够增强产品的加工精度,提高产品表面的光滑感,延长产品的使用寿命。技术人员还应该将温度控制在合理范围内,并清理金属碎屑,这对于保证机床的正常运行以及成本控制有重要的意义。金属润滑剂必须满足防腐、冷却、润滑等效果,合理选择纯油或者水溶类润滑油。例如纯油性润滑剂适宜在高速钢刀具低速切削中使用,而高速切削时则应该使用水溶性润滑剂。当切削液的切削效果不佳,应该选择纯油性润滑剂,但是一般情况下应该使用水溶性润滑剂。总的来说,润滑剂的使用关系到零部件加工的精度,因此在选择过程中一定要慎重对待。
结束语:
综上所述,市场经济使得机械产品设计加工行业的竞争日益激烈,作为机械产品寿命全周期的第一步,机械设计工作必须得到重视,设计部门应该结合客户的实际需求和产品自身的特点,依照规范的设计程序进行設计,统筹考虑材料、润滑油等多方面因素,全面提高机械设计的水平,使其具备更多的使用功能,真正做到系列化、模块化、标准化和通用化程度,从而提高企业的市场竞争力。
参考文献:
[1]王杰程,明远,李士晓.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J],《科技信息》,2011,(11).
[2]邬常荣.机械设计标准化研究[J].《商品与质量·学术观察》,2013,(2).
[3]朱黎原.关于机械设计加工中的一些问题[J].《魅力中国》,2013,(22).
【关键词】 机械设计;标准化;问题;措施
引言:
随着我国市场经济的不断完善,企业之间的竞争也日益激烈。机械制造企业要想在市场经济的激烈的环境中取得一定的发展,就必须不断提高产品质量,尤其是产品设计的合理化、标准化和科学化,以满足市场对产品的高要求。
一、机械设计标准化的定义
标准化是指将产品(特别是零部件)的质量,规格,性能,结构等方面的技术指标加以统一规定并作为标准来执行.我国的标准已经形成一个庞大的体系,主要有国家标准,行业标准等.为了与国际接轨,我国的某些标准正在迅速向国际标准靠拢。
二、机械设计中面临的主要问题
1、设计流程的问题
(1)机械设计首先要制定设计计划,这是设计环节开展的必不可少的步骤,必须要求依据市场需求、客户要求以及企业自身的能力水平来制订合理的设计方案,并详细制订出机械设计的各个环节的要求及流程,包括机械设计的功能、设计周期、制造周期、生产成本、环保性等众多方面的参数,做到标准化、模块化设计,这个参数并不一定是固定的数值,而是一个可以控制的范围,可以根据客户对机械的基本要求和最高要求来设定设计参数的范围。(2)设计方案在很大程度上对机械设计和生产产生影响,方案设计需考虑零件的系列化、模块化、标准化和通用化设计,最大程度的降低生产成本。制定方案的主要目的是机械的功能得到体现、功能之间相协调以及功能能够完成转换,只有当完成功能参数设定之后才能够针对相关技术难点进行分析,寻求解决办法并提供参考的执行方案。(3)设计的另一个环节就是机械产品的技术设计,主要是根据设计方案完成实体的建模,完成实体建模后出相应的工程图纸,工程图纸需要反映出机械机构的基本外形和尺寸,并且能够直观的表现出各个部件之间的连接方式以及零部件的外形和尺寸。零件的尺寸应该考虑运动构建的运动参数、负荷压力等,尤其要注意加工和装配的工艺性,还有零件在完成加工后应该的检验要求和执行方式,最终完成标准件以外所有零件加工图样。
2、材料选择问题
在材料的选择方面必须考虑到产品的使用寿命以及功能要求,在设计中也需要了解到材料对机械性能要求和工艺性的影响。性能要求主要是指应用的材料能否使机械产品的使用功能得到发挥,而不同的零件也具有不同的使用功能,并且零件的设计标准也有高有低,价格也有高有低,在满足相同功能的条件下,使用价值功能高的产品,那样既减少了生产成本,也达到了统一性的要求。工艺性则是指材料性质与零件的工艺性是否相协调。
3、设计标准化问题
机械设计必须依照一定的标准,并且此标准直接决定了产品最终的质量以及制造过程中的成本支出,标准化包括机械产品的结构、工艺、性能、尺寸、工装、检验要求等众多方面,一般以企业标准为主,而机械产品标准化的先进性主要是指理论的先进程度,主要体现在设计管理的先进上,它需要各种设计信息的统计,多个数据库的支持,以便设计时有对象,做到系列化、模块化、标准化和通用化。好的标准化设计能够减少产品的设计周期、降低生产成本,并能够保证产品的质量。
4、润滑剂问题
机械产品对零部件的尺寸精度、位置精度有着不同的要求,而在对零件进行加工的过程中涉及到冲压、切割、轧制、铸造等生产工艺,不可避免的都需要使用到润滑油,润滑油必须具备清洁、防锈、冷却等众多性能。而冷却液的消耗是整个生产过程中耗能的主要部分,直接决定了加工成本,因此必须选择适当的冷却液,以最小的投入实现最大的生产效果。
5、机械设计产品的性价比较低
机械设计加工是一项精密性和专业性很强的工作,工作人员必须具有强烈的责任心,较广的知识范围,能够充分考虑到多方面的影响因素,不断优化和改进机械设计加工工艺,才能更好地保障机械设计加工零件的质量。但是在实际的机械设计加工过程中,很多企业依然采用的是比较落后的加工设备,设计加工的产品性价比较低,多种设计加工成本都很高,在激烈社会主义市场环境下,企业的综合竞争力很低,不仅影响了机械设计加工产品的使用性能,而且影响了机械设计加工企业的可持续发展。
三、机械设计的改善措施
1、合理选择原材料。在机械设计加工中,要合理选择机械设计加工零件材料,不仅有利于提升机械设计加工质量,降低机械设计加工成本,还可以更好地满足机械设计加工的工艺性能、使用性能等要求。在选择机械设计加工零件材料时,就要充分考到材料的性价比、工艺性能、质量、价格等因素,根据机械加工设计工艺要求,结合在机械设计加工过程中产品表面层的受力和物理性能,选择性价比最高的零件材料,降低机械设计加工成本,提升机械设计加工企业的综合竞争力,严格按照机械设计加工要求,规范生产方式,标准化、大批量地生产常见零件,规范零件的原材料、性能指标、结构以及尺寸,简化机械设计加工工序,提高生产效率。
2、制定科学合理的工艺流程。机械设计加工企业通过制定科学合理的工艺流程,可以有效降低机械设计加工成本,保障机械设计加工产品的质量,优化加工产品的使用性能,尽量缩短机械设计加工周期,避免机械设计加工时间过长。最终损害加工零件质量。另外,要尽量一次性完成机械设计加工操作,由于机械设计加工会对零件留下不同程度的残余应力,这些残余应力会直接影响零件加工质量,所以在机械设计加工过程中,最后选择不同的加工方法,会对机械设计零件产生不同的影响,因此要根据机械设计加工的实际要求,制定科学合理的工艺流程,确定合适的加工方法和加工工序。
3、提高机械设计的标准化和批量化水平。在市场需求不断提高的形势下,机械企业要想提高产品的综合质量和自身的竞争力,就需要进行高标准和高批量的产品设计加工,这是降低成本,提高产品质量的重要手段。零件设计标准化是指分析零件材料、设计方式、结构性能等众多方面的特点,最终确定统一的企业标准,并依照标准零件生产标准开展大批量的生产,简化设计流程,降低生产周期和资源消耗,提高制造企业的生产效益,从而达到优化产品结构的目的。
4、科学选择切削方式和机械刀具。零件表面的质量主要取决于刀具的质量,在设计当中应该了解表面原材料的粗糙度和硬度等基本性质来选择刀具。还应该考虑到切削用量的作用,除了表面材料对表面质量的影响,切削速度以及切削深度对加工表面质量也有很大的影响。因此应该选择合理的切削深度和速度,并设置合理的切削参数,抑制加工过程中出现的积屑瘤,同时注意切削液的使用,达到降低温度的作用。例如当零部件处在高速切削过程时可能因为温度过高导致金属表面出现变化,而砂轮如果过硬还容易出现堵塞,有必要选择软砂轮,从而提高砂轮的工作效率,防止温度过高对加工产品的损害。
5、润滑剂的使用。冷却液的使用是机械加工中必不可少的一个环节,尤其是在冲压、切削等环节中,有效使用润滑液能够增强产品的加工精度,提高产品表面的光滑感,延长产品的使用寿命。技术人员还应该将温度控制在合理范围内,并清理金属碎屑,这对于保证机床的正常运行以及成本控制有重要的意义。金属润滑剂必须满足防腐、冷却、润滑等效果,合理选择纯油或者水溶类润滑油。例如纯油性润滑剂适宜在高速钢刀具低速切削中使用,而高速切削时则应该使用水溶性润滑剂。当切削液的切削效果不佳,应该选择纯油性润滑剂,但是一般情况下应该使用水溶性润滑剂。总的来说,润滑剂的使用关系到零部件加工的精度,因此在选择过程中一定要慎重对待。
结束语:
综上所述,市场经济使得机械产品设计加工行业的竞争日益激烈,作为机械产品寿命全周期的第一步,机械设计工作必须得到重视,设计部门应该结合客户的实际需求和产品自身的特点,依照规范的设计程序进行設计,统筹考虑材料、润滑油等多方面因素,全面提高机械设计的水平,使其具备更多的使用功能,真正做到系列化、模块化、标准化和通用化程度,从而提高企业的市场竞争力。
参考文献:
[1]王杰程,明远,李士晓.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J],《科技信息》,2011,(11).
[2]邬常荣.机械设计标准化研究[J].《商品与质量·学术观察》,2013,(2).
[3]朱黎原.关于机械设计加工中的一些问题[J].《魅力中国》,2013,(22).