摘要：機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工程的重要組成部分，是機(jī)械生產(chǎn)的第一步，是決定機(jī)械性能的最主要的因素。機(jī)械設(shè)計的努力目標(biāo)是：在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設(shè)計出最好的機(jī)械，即做出優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計需要綜合地考慮許多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機(jī)械種類和用途的不同而異。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設(shè)計的機(jī)械有最優(yōu)的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。過去，設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展，制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機(jī)的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計算。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計,機(jī)械工程,論文發(fā)表

　　在設(shè)計開始之前，先要制定設(shè)計任務(wù)。當(dāng)設(shè)計任務(wù)比較復(fù)雜時，一般采用三階段設(shè)計，即初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和工作圖設(shè)計;當(dāng)任務(wù)比較簡單，如簡單機(jī)械的新型設(shè)計、一般機(jī)械的繼承設(shè)計或變型設(shè)計，則一開始就將設(shè)計做到技術(shù)設(shè)計深度，經(jīng)審查、修改和批準(zhǔn)后做工作圖設(shè)計，而成為兩階段設(shè)計。在三階段設(shè)計中的初步設(shè)計階段，設(shè)計的主要步驟是：確定工作原理和基本結(jié)構(gòu)型式，運動設(shè)計，設(shè)計主要零、部件、繪制初步總圖,初步設(shè)計審查。在技術(shù)設(shè)計階段,主要步驟是：根據(jù)審查意見修改設(shè)計，設(shè)計全部零、部件，繪制新的總圖，技術(shù)設(shè)計審查。在工作圖設(shè)計階段，根據(jù)審查意見修改設(shè)計，繪制全部工作圖和制定全部技術(shù)文件。對于批量或大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，還要進(jìn)行定型設(shè)計。

　　1.機(jī)械設(shè)計的概述

　　所謂機(jī)械設(shè)計就是指對機(jī)械的零部件和整體的設(shè)計的過程[1]。這個過程主要是指在機(jī)械的應(yīng)用要求下,對機(jī)械的工作原理、運行方式、機(jī)械結(jié)構(gòu)、力和能量的傳遞方式以及機(jī)械各個零件材料、形狀、潤滑程度和零件尺寸等各個方面的整體性構(gòu)思、設(shè)計和計算,最后通過其設(shè)計的方案將設(shè)計轉(zhuǎn)換為具體的描述,并作為機(jī)械加工制作階段的主要根據(jù)。根據(jù)其服務(wù)行業(yè)、工作原理以及產(chǎn)品要求的標(biāo)準(zhǔn)等方面的不同,機(jī)械的設(shè)計都有著各自的特點。機(jī)械設(shè)計主要分為三類———新型設(shè)計、變型設(shè)計以及繼承設(shè)計。其中,新型設(shè)計是指通過對最新技術(shù)的實驗或者試用,證明其可行后,運用該技術(shù)進(jìn)行新型機(jī)械的設(shè)計;變型設(shè)計主要是指為了適應(yīng)不同環(huán)境而對現(xiàn)有的機(jī)械進(jìn)行局部的設(shè)計和加工,以滿足實際社會需求;繼承設(shè)計是指在現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)上不斷的更新和發(fā)展,以提高其工作效率,改善其工作技能。

　　2.機(jī)械設(shè)計的程序問題

　　機(jī)械作為一個復(fù)雜的機(jī)器,具有完整的工作系統(tǒng),所以必須通過專業(yè)技術(shù)人員按照其一般的設(shè)計程序進(jìn)行完成。其設(shè)計程序主要包括以下幾方面:

　　2.1設(shè)計計劃的制定

　　設(shè)計計劃的制定是機(jī)械設(shè)計中的首要環(huán)節(jié),也是機(jī)械設(shè)計最前期的基本任務(wù)。在這一階段中,機(jī)械設(shè)計的要求需要根據(jù)企業(yè)自主發(fā)展、用戶預(yù)訂或者市場發(fā)展的要求進(jìn)行,制定出機(jī)械設(shè)計中的各個細(xì)節(jié)要求,最后設(shè)計出包括機(jī)械的功能、環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)成本等方面參數(shù)的設(shè)計任務(wù)書。其中各方面的參數(shù)并不是一個具體的數(shù)值,而是設(shè)定的一個較為合理的范圍。例如機(jī)械設(shè)計中的最低要求或者用戶希望達(dá)到的要求范圍。

　　2.2具體方案的制定

　　具體方案的設(shè)定對機(jī)械設(shè)計和加工起到了關(guān)鍵性的作用,方案的制定可以充分的表現(xiàn)機(jī)械設(shè)計和加工的多方案特點。方案的制定主要是對機(jī)械的各個參數(shù)設(shè)定的一個環(huán)節(jié),對機(jī)械功能的分析就是對設(shè)定任務(wù)中的機(jī)械功能中參數(shù)最低要求,以及希望其可以達(dá)到的要求進(jìn)行綜合性分析。也可以說是對機(jī)械的功能能夠?qū)崿F(xiàn)、各項功能之間是否不存在矛盾以及各項功能之間是否可以相互替換等,通過對機(jī)械功能參數(shù)的設(shè)定為機(jī)械的進(jìn)一步設(shè)定提供參考。在功能參數(shù)設(shè)定之后,就可以提出其解決的辦法和應(yīng)用技術(shù),即提出其可供參考的執(zhí)行方案。

　　2.3技術(shù)設(shè)計

　　在這一階段,可以針對方案制作總裝配草圖以及機(jī)械各個部件的裝配草圖。通過草圖可以確定機(jī)械的各個部件和零件的外形和基本的尺寸大小,其中包括了各個部件之間的連接,零件和部件的外形和尺寸大小等問題。零件尺寸大小的確定應(yīng)依據(jù)各運動構(gòu)件的運動參數(shù)、各主要零件所受載荷的大小及特性、零件的工作能力等等,設(shè)計工作圖時,要充分考慮到零件的加工和裝配工藝性、零件在加工過程中和加工完成后的檢驗要求和實施方法等。有些細(xì)節(jié)安排如果對零件的工作能力有值得考慮的影響時,還須返回去重新校核工作能力。最后繪制出除標(biāo)準(zhǔn)件以外的全部零件的工作圖。

　　3.機(jī)械設(shè)計加工常見問題分析

　　3.1材料選擇

　　在機(jī)械設(shè)計加工中,其材料的選擇將直接影響到機(jī)械的功能和壽命[2]。機(jī)械零件材料的選擇應(yīng)滿足其使用的性能要求、工藝性要求。使用性能要求就是指零件材料的使用過程中的性能表現(xiàn)是否可以滿足機(jī)械的要求。各個不同的零件所要求的使用性能不盡相同,有的零件要求高,有的要求低,有的要求零件耐磨,有的可能僅僅是外觀要求,所以在選擇材料的時候要結(jié)合零件的使用性能。工藝性要求就是指材料本身是否可以滿足機(jī)械零件的工藝性要求。具體包括了熱加工工藝性能、切削加工性能等等。

　　3.2設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化問題

　　機(jī)械設(shè)計是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)是決定產(chǎn)品質(zhì)量的高低以及其成本的多少的主要技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化就是指在機(jī)械零件的尺寸、材料性能、結(jié)構(gòu)要素、設(shè)計方法以及檢驗要求等各方面的設(shè)計都符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3]。機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以先進(jìn)的技術(shù)和方法進(jìn)行專業(yè)化的設(shè)計和生產(chǎn)、材料和零件的性能指標(biāo)統(tǒng)一、采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的部件等,這樣可以降低生產(chǎn)的成本,縮短設(shè)計的周期,提高產(chǎn)品的質(zhì)量等等。

　　3.3潤滑劑問題

　　眾所周知,在機(jī)械設(shè)計的過程中,為了滿足機(jī)械零件的尺寸要求、精度要求等需要對材料進(jìn)行加工,例如切割、沖壓、拉拔、軋制等等。在這個過程中潤滑劑需要具備冷卻性能、潤滑性能、清潔性能以及防銹性能等[4]。冷卻性能,在對材料進(jìn)行加工過程中,因為其摩擦較大會使得材料的表面受到損傷,潤滑劑的冷卻性能可以減輕摩擦來減少熱量的產(chǎn)生;潤滑性能,在對材料切割的時候,材料會承受較大的切割力作用,而切削潤滑劑可以較好的減少兩者之間的切削作用力,避免了切割工具和材料之間的黏粘。

　　4.總結(jié)

　　綜上所述,隨著工業(yè)社會的不斷發(fā)展,機(jī)械設(shè)計加工行業(yè)競爭越來越激烈,要想在激烈的環(huán)境下去的主動,就必須按照機(jī)械設(shè)計加工的程序嚴(yán)格執(zhí)行,在設(shè)計加工過程中,企業(yè)應(yīng)科學(xué)地進(jìn)行選擇材料、實施標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式、科學(xué)運用潤滑劑,統(tǒng)籌考慮表面的物理力學(xué)性能等等,這有這樣才能提高機(jī)械設(shè)計的水平,完善產(chǎn)品功能,促進(jìn)企業(yè)不斷發(fā)展。