试论机械设计加工需要注意的问题

摘要：文章介绍了机械设计加工需要注意的问题，其中包括材料选择、设计标准化、剂的应用等方面，分析了机械设计加工的影响因素，提出了在设计加工中为了达到更好的效果而需要采取的措施。希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对机械设计加工的实际工作发挥借鉴指导作用。

关键词：机械设计机械加工材料选择设计标准化

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

市场经济条件下，企业为了提高影响力和竞争力，就必须提高产品质量，降低产品成本。影响产品质量和产品成本的因素是多方面的，包括材料、设计、制造等等。机械设计加工是一项系统和复杂的工作，与产品质量和产品成本有着紧密的联系，在设计加工过程中，必须注意相关问题，以降低成本，提高质量，促进机械设计加工的发展和企业市场竞争力的提高。

二、机械设计加工材料选择

材料选择不仅影响零件的性能和使用寿命，还对机械设备的制造成本产生重要的影响。在选择材料的时候，我们既要明确材料所应该具备的性能，同时还应当掌握正确的选择方法。

1、机械零件材料选择需要注意的问题。在选择的时候，应该注意材料必须满足以下几个方面的要求。第一、使用性能。使用性能是材料选择所应该满足的基本要求。不同零件的使用性能不尽相同，有的要求具有很高的强度，有的要求具有很高的耐磨性，有的要求具备美丽的外观。在进行零件选择的时候，首先应该明确零件应该具备的使用性能。第二、工艺性能。材料工艺性能所反应的是材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力，能够被运用于机械加工和制造，并能够保证加工质量，主要包括热加工工艺性能和切削加工工艺性能。第三、经济性能。在选择材料的时候，应该注重节约成本，以最小的材料消耗获得最大的经济效益。在选择材料的时候，应该合理控制材料价格，提高材料的利用率，尽量降低零件的加工和维修费用，并注重采用组合结构，对材料进行合理的代用。只有这样，才能既保证材料质量，又能够提高机械设计加工的综合效益。

2、机械零件材料选择的方法。在选择机械零件材料的时候，为了节约成本，提高设计加工效益，必须掌握正确的选择方法。第一、选材对产品寿命周期成本的影响。材料的选择会对产品寿命周期成本产生重要的影响。一般来说，在保证产品合理功能的前提下，常常选用价格便宜的材料，但可能会降低产品的寿命周期成本。但是，我们应该认识到，如果选用成本高、性能优的材料，由于产品使用寿命延长，维修成本减少，能源费用降低，从长远来看，反而是更为经济的选择。第二、考虑制造方法。在材料选择的时候，还必须考虑材料的加工制造方法。将结构设计、材料选择、采用的加工方法作为一个整体看待，不仅要考虑某个零件单项加工成本，还应该考虑全部加工工序的总成本。

三、机械设计标准化

在机械设计加工中，为了降低成本，提高生产效益，有必要推动机械设计的标准化工作。设计标准化要求在是实际工作中，对零件的尺寸、材料性能、设计方法、结构要素、制图要求、检验方法等进行研究，制定出供大家共同遵守的各式各样的标准。

1、零件是机械基本的组成要素，对于机械零件设计来说，推行标准化具有重要的现实意义。它能够以最先进的方法，对那些用途最广的零件进行大量的、集中的制造，以降低零件成本，提高零件生产加工质量。设计标准化还能够统一材料和零件的性能指标，从而提高零件性能的可靠性。同时，它能够简化设计工作，缩短设计周期，提高设计质量。

2、做好设计阶段的标准化工作。在实际工作中，生产企业应该关注市场的需求和需求量的变化，并不断更新产品品种，降低物资的消耗，提高产品质量，提高企业的生产效益。为了达到这些目标，在实际工作必须做好机械设计的标准化工作，以降低产品成本，提高产品质量。此外，还应该严格把握好产品设计的标准化工作，注重对新产品的开发，提高产品质量和影响力，提高企业的生产加工效益，使机械设计加工企业在激烈的市场竞争当中居于有利地位。

四、机械加工工件表面层物理力学性能的影响因素

在机械加工的过程中，由于工件受到切削热和切削力的作用，表面层的物理力学性能往往会发生很大的变化，主要表现在以下几个方面。

1、表面层金相组织的变化。在加工过程中，消耗的热量绝大部分转化为热能，使得加工工件表面温度升高。当温度超过金相组织变化的临界点的时候，表面层的金相组织就会发生相应的变化。对磨削加工来说，单位面积产生的切削热比一般切削方法大几十倍，切削区的高温引起表面层金属的相变。

2、加工表面的冷作硬化。在加工的时候，表面层金属产生塑性变形，引起材料的强化，其硬度和精度都有所提高，这种变化结果称为冷作硬化。加工表面的冷作硬化用硬化程度、硬化层深度、表面层的显微硬度表示，硬化程度越大，硬化层的深度也越大。

3、表面层的残余应力。在切削过程中，金属材料表层组织发生组织或者形状变化，在基体材料和表层金属交界处将会产生相互平衡的弹性应力，这就是表面层残余应力。其产生的原因主要有三种：冷态塑性变形引起残余应力、热态塑性变形引起残余应力、金相组织变化引起残余应力。

五、剂的特性及应用

在对机械零件进行加工的过程中，为了使工件能够达到所期望的几何形状、尺寸精度、表面质量，往往需要对工件进行切削、研磨、冲压、轧制、拉拔等等。为了达到更好的效果，常常使用金属加工剂。金属加工剂是金属在加工过程中所使用的冷却材料，对材料加工起着重要作用。

1、剂的作用和技术要求。使用剂的主要目的是，延长刀具使用寿命、提高工件加工尺寸精度、改善工件表面光洁度、保证切削的顺利进行、防止工件产生腐蚀和锈蚀、提高切削加工效率，降低成本。为了达到这些目的，金属切削剂必须满足冷却性能、性能、清洗性能、防锈性能的要求。

2、金属切削剂的选择。在选择的时候，应该根据切削加工工艺条件的要求，初步判断应该选取的切削剂类型，选择纯油性还是水溶性剂。可以通过机床供应商的推荐或者根据常规经验来选取，如果运用高速钢刀具进行低速切削的时候，一般采用纯油性；如果使用硬质合金刀具进行高速切削的时候，一般选用水溶性。如果供液困难或者切削液难以达到切削区，可以采用纯油性金属切削液，其它情况下一般可以选用水溶性金属切削液。选取了切削液类型之后，还应该根据工件材质、加工精度、粗糙度等情况，初步确定切削液品种，再根据工件材质和特性选取切削液产品。机械设备在运行过程中，不可避免的会发生摩擦和磨损现象。随着机械设备工作条件的日益苛刻，工作强度的提高，对剂的性能要求越来越高，往往要求一种剂应该具备多种功能。剂不仅能够减小机械磨损，还能够延长机械使用寿命，对机械设备的运行具有重要的作用。

六、结束语

总而言之，机械设计加工受到多方面因素的影响，今后在设计的实际工作中，我们需要综合考虑这些问题，做好材料的选择工作，促进设计的标准化。同时，在进行机械加工的时候，应该尽量减少影响表面层物理力学性能的因素，降低设计加工成本，提高设计加工质量，提高机械加工企业的产品质量和市场竞争力。

参考文献：

[1]戴华丽.对机械设计加工过程中注意点的分析[J].电子世界,2012(12)

[2]周剑明.现代机械设计技术问题刍议[J].机电信息,2011(33)

[3]王杰.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技信息,2011(11)

[4]钱陈韵.探析机械设计加工中应注意的问题[J].网络导报,2012(10)

[5]艾中岩.对机械设计加工过程中注意点的分析[J].城市建设理论研究, 2012(36)