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摘要：在日趋激烈的企业竞争中，合理化的机械设计不仅有效降低了机械产品的残次品率，对于提高企业经济效益发挥了重要作用，而且也间接的避免了材料浪费等问题，这也符合当前行业内提倡的“绿色制造”理念。文章首先对机械制造工艺的基本流程进行了简单概述，随后在列举合理化机械设计应遵循原则的基础上，就如何做好设计工作提出了几点建议。
关键词：机械制造；工艺流程；合理化；设计方法
引言：
机械设计是机械制造的基础环节，合理化的机械设计应当兼顾质量、精度和环保等多方面因素，这样才能够使机械制造企业更具市场竞争力。因此，我们一方面要认识到当前机械制造工艺存在的不足之处，另一方面又要立足于实际，根据市场需求进行机械设计的优化。因此，探究合理化机械设计的具体操作方法，也成为当前机械制造企业实现自我突破性发展的重要途径。
一、机械制造的工艺流程
在对机械设计进行合理优化之前，应当首先明确现阶段机械制造的主要工艺流程，进而从专业角度针对各个工艺环节制定针对性的优化措施。
1、材料选择
原材料或半成品材料的质量是决定机械制造产品质量的基本要素。如果这些毛坯件本身就存在性能不达标或是裂缝、变形等问题，即便是按照流程完成机械加工，机械成品也会存在各种各样的瑕疵。因此，在材料选择阶段，就需要对毛坯件进行质量检查，确定符合机械制造的要求后方可继续下一步的加工。
2、明确要求
不同机械零件的加工制造要求各不相同，需要对同一批次或同一类型产品的机械加工要求做出明确说明，包括尺寸、精度、表面质量等等。根据客户的具体要求，技术部门将这些要求以数据形式体现在机械制造的各个流程中，以确保最终的机械成品符合客户的需要。
3、零件定位
将毛坯件放置到机械加工平台上，根据实际的加工要求确定零件的位置。为了避免零件在加工过程中出现移动，还需要利用特定的夹具将零件进行固定。在装夹操作时，要确保装夹的松紧适宜，既要避免装夹力度不足，导致零件出现移动，影响加工进度；又要防止因装夹力度过大，造成零件表面磨损或变形等。零件定位并经检查无误后，可继续下一步的工艺流程。
4、精度控制
加工精度是机械制造流程中需要重点关注的问题。尤其是对于一些精密零件，加工精度一般明确要求到毫米、微米级别，需要在具体加工时进行针对性的控制。除了精度参数外，像机械零件的形状、表面光滑度等等，也都对精度控制有一定要求。
二、机械设计的基本原则
为了保证设计质量，应该遵循以下几种原则开展机械设计工作：（1）体性原则。机械设计方案的制定需要遵循整体性原则。在这个步骤中，应该从整体角度入手，在保证各个部件组合合理的基础上，得出最终的机械设计方案。（2）综合性原则。从本质角度来讲，合理化机械设计与机械制造分别属于理论层面和实践层面。二者所属类别的差异为误差的产生奠定了基础。对此，需要将综合性原则作为基本原则，在总结以往机械设计经验的基础上，将理论设计与实践制造充分融合在一起，不断提高机械设计质量，使其为机械制造企业带来更多的经济利润。
三、机械制造工艺中的合理化机械设计
1、绿色设计方面
随着环保理念的不断深入，人们对产品环保性能的要求变得越来越高。为了提升客户对产品的满意度，企业需要加强产品的绿色设计。在机械制造工艺中，可行的绿色设计方式主要包含以下几种：第一，材料利用率優化方式。原材料是企业机械制造过程的重要成本之一。在合理化机械设计过程中，可以根据产品的特征和使用要求，逐步完成原材料的利用设计，在避免材料浪费现象的基础上，将机械制造过程产生的污染物数量控制在最低水平。第二，绿色材料应用方式。随着技术的不断发展，越来越多具有环保性能的新型材料被开发出来，如可降解材料、无污染材料等。将这类材料应用在机械设计中，可以显著改善产品的环保性能，间接促进企业市场竞争优势的发展。
2、产品表面质量方面
第一，切削操作适宜选择策略。通过对机械制造工艺流程的分析可知，切削环节是引发产品表面质量的主要因素。因此，在合理化机械设计过程中，应该选用高效的切削液、均匀的切削速度作为机械设计的基本切削条件。在这种切削设计条件下，机械零部件产品出现表面积屑瘤问题的概率相对较小。第二，刀具选用策略。可被应用在机械制造过程中的刀具主要包含精车刀、修光刃等多种。这些刀具在副偏角、顶端圆弧半径等方面存在一定的差异。对此，在合理化机械设计过程中，需要结合具体的机械零部件产品设计要求，选用参数契合各项设计要求的刀具。第三，形变控制方式。在零部件机械加工过程中，形变的产生也会从一定程度上影响产品的表面质量。对此，需要加强对机械设计各个环节中形变问题的控制。可以通过合理设计刀具切削用量的方式，减少切削引发的磨损形变。
3、加工精度方面
精度是零部件产品质量的一项重要判定指标。为了保证零部件产品的精度符合客户的实际需求，在合理化机械设计过程中，需要加强对以下几种设计方法的重视和应用：第一，测量工具优化方式。在机械制造工艺生产活动中，零部件产品的精度主要是通过相应测量工具获得的。如果企业使用的测量工具精度较低，则所获零部件产品的精度参数也比较低。对此，应该结合企业以往的零部件产品测量经验，对照客户的实际精度需求，开展测量工具的改进调整工作。将调整后的测量工具应用在精度测量工作中，可以提升客户对零部件产品精度的满意程度。第二，加工工具改善方式。在机械制造中，夹具等加工工具的应用会从一定程度上影响零部件产品的精度参数。对此，企业应该摒弃传统的统一加工工具生产模式，而是针对不同的零部件产品，通过改善夹具等加工工具的方式，提升工具与产品之间的契合性。
结语：
机械设计是影响机械制造过程所得产品质量的主要因素。因此，在合理化机械设计过程中，需要通过加工精度控制措施、表面质量控制措施、绿色设计措施等的应用，提升零部件产品的质量和使用寿命，使得企业从产品生产加工、销售流程中获得更多的经济利润。
参考文献：
[1]郑平，奚少龙.机械加工工艺规划实施绿色制造技术的研究[C]//决策论坛——如何建立科学决策机制理论研讨会.2015.
[2]丁江民，尚元江.计算机辅助机械制造工艺设计系统的研究[C]//中国工程图学学会首届青年图学工作者学术会议.2014.
[3]吕亚强，刘亚楠.机械制造工艺中的合理化机械设计分析[J].科技创新与应用，2014（21）：108-108.
关键词：机械制造；工艺流程；合理化；设计方法
引言：
机械设计是机械制造的基础环节，合理化的机械设计应当兼顾质量、精度和环保等多方面因素，这样才能够使机械制造企业更具市场竞争力。因此，我们一方面要认识到当前机械制造工艺存在的不足之处，另一方面又要立足于实际，根据市场需求进行机械设计的优化。因此，探究合理化机械设计的具体操作方法，也成为当前机械制造企业实现自我突破性发展的重要途径。
一、机械制造的工艺流程
在对机械设计进行合理优化之前，应当首先明确现阶段机械制造的主要工艺流程，进而从专业角度针对各个工艺环节制定针对性的优化措施。
1、材料选择
原材料或半成品材料的质量是决定机械制造产品质量的基本要素。如果这些毛坯件本身就存在性能不达标或是裂缝、变形等问题，即便是按照流程完成机械加工，机械成品也会存在各种各样的瑕疵。因此，在材料选择阶段，就需要对毛坯件进行质量检查，确定符合机械制造的要求后方可继续下一步的加工。
2、明确要求
不同机械零件的加工制造要求各不相同，需要对同一批次或同一类型产品的机械加工要求做出明确说明，包括尺寸、精度、表面质量等等。根据客户的具体要求，技术部门将这些要求以数据形式体现在机械制造的各个流程中，以确保最终的机械成品符合客户的需要。
3、零件定位
将毛坯件放置到机械加工平台上，根据实际的加工要求确定零件的位置。为了避免零件在加工过程中出现移动，还需要利用特定的夹具将零件进行固定。在装夹操作时，要确保装夹的松紧适宜，既要避免装夹力度不足，导致零件出现移动，影响加工进度；又要防止因装夹力度过大，造成零件表面磨损或变形等。零件定位并经检查无误后，可继续下一步的工艺流程。
4、精度控制
加工精度是机械制造流程中需要重点关注的问题。尤其是对于一些精密零件，加工精度一般明确要求到毫米、微米级别，需要在具体加工时进行针对性的控制。除了精度参数外，像机械零件的形状、表面光滑度等等，也都对精度控制有一定要求。
二、机械设计的基本原则
为了保证设计质量，应该遵循以下几种原则开展机械设计工作：（1）体性原则。机械设计方案的制定需要遵循整体性原则。在这个步骤中，应该从整体角度入手，在保证各个部件组合合理的基础上，得出最终的机械设计方案。（2）综合性原则。从本质角度来讲，合理化机械设计与机械制造分别属于理论层面和实践层面。二者所属类别的差异为误差的产生奠定了基础。对此，需要将综合性原则作为基本原则，在总结以往机械设计经验的基础上，将理论设计与实践制造充分融合在一起，不断提高机械设计质量，使其为机械制造企业带来更多的经济利润。
三、机械制造工艺中的合理化机械设计
1、绿色设计方面
随着环保理念的不断深入，人们对产品环保性能的要求变得越来越高。为了提升客户对产品的满意度，企业需要加强产品的绿色设计。在机械制造工艺中，可行的绿色设计方式主要包含以下几种：第一，材料利用率優化方式。原材料是企业机械制造过程的重要成本之一。在合理化机械设计过程中，可以根据产品的特征和使用要求，逐步完成原材料的利用设计，在避免材料浪费现象的基础上，将机械制造过程产生的污染物数量控制在最低水平。第二，绿色材料应用方式。随着技术的不断发展，越来越多具有环保性能的新型材料被开发出来，如可降解材料、无污染材料等。将这类材料应用在机械设计中，可以显著改善产品的环保性能，间接促进企业市场竞争优势的发展。
2、产品表面质量方面
第一，切削操作适宜选择策略。通过对机械制造工艺流程的分析可知，切削环节是引发产品表面质量的主要因素。因此，在合理化机械设计过程中，应该选用高效的切削液、均匀的切削速度作为机械设计的基本切削条件。在这种切削设计条件下，机械零部件产品出现表面积屑瘤问题的概率相对较小。第二，刀具选用策略。可被应用在机械制造过程中的刀具主要包含精车刀、修光刃等多种。这些刀具在副偏角、顶端圆弧半径等方面存在一定的差异。对此，在合理化机械设计过程中，需要结合具体的机械零部件产品设计要求，选用参数契合各项设计要求的刀具。第三，形变控制方式。在零部件机械加工过程中，形变的产生也会从一定程度上影响产品的表面质量。对此，需要加强对机械设计各个环节中形变问题的控制。可以通过合理设计刀具切削用量的方式，减少切削引发的磨损形变。
3、加工精度方面
精度是零部件产品质量的一项重要判定指标。为了保证零部件产品的精度符合客户的实际需求，在合理化机械设计过程中，需要加强对以下几种设计方法的重视和应用：第一，测量工具优化方式。在机械制造工艺生产活动中，零部件产品的精度主要是通过相应测量工具获得的。如果企业使用的测量工具精度较低，则所获零部件产品的精度参数也比较低。对此，应该结合企业以往的零部件产品测量经验，对照客户的实际精度需求，开展测量工具的改进调整工作。将调整后的测量工具应用在精度测量工作中，可以提升客户对零部件产品精度的满意程度。第二，加工工具改善方式。在机械制造中，夹具等加工工具的应用会从一定程度上影响零部件产品的精度参数。对此，企业应该摒弃传统的统一加工工具生产模式，而是针对不同的零部件产品，通过改善夹具等加工工具的方式，提升工具与产品之间的契合性。
结语：
机械设计是影响机械制造过程所得产品质量的主要因素。因此，在合理化机械设计过程中，需要通过加工精度控制措施、表面质量控制措施、绿色设计措施等的应用，提升零部件产品的质量和使用寿命，使得企业从产品生产加工、销售流程中获得更多的经济利润。
参考文献：
[1]郑平，奚少龙.机械加工工艺规划实施绿色制造技术的研究[C]//决策论坛——如何建立科学决策机制理论研讨会.2015.
[2]丁江民，尚元江.计算机辅助机械制造工艺设计系统的研究[C]//中国工程图学学会首届青年图学工作者学术会议.2014.
[3]吕亚强，刘亚楠.机械制造工艺中的合理化机械设计分析[J].科技创新与应用，2014（21）：108-108.