淺談機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及制造質(zhì)量控制

一、機(jī)械設(shè)計

1.1. 機(jī)械設(shè)計與制造概述

機(jī)械制造業(yè)是對從事各種運輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、等包括其他機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的統(tǒng)稱。其發(fā)展水平代表著一個國家的工業(yè)化程度，我國的機(jī)械行業(yè)是整個國民經(jīng)濟(jì)的支柱型產(chǎn)業(yè)。

一般的機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)主要是是以離散型為主，以流程性為輔。對于常見工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的兩大生產(chǎn)方式在機(jī)械制造業(yè)同樣適用，其中前者是指機(jī)械制造業(yè)中的單獨的零部件在不同的工廠生產(chǎn)，而最終統(tǒng)一進(jìn)行裝配，更多的機(jī)械行業(yè)都是以離散型的生產(chǎn)，重點進(jìn)行組裝的；后者則是指部分機(jī)械制造業(yè)中會在一個工廠中進(jìn)行按照流程的生產(chǎn)。根據(jù)上述機(jī)械制造業(yè)所具備的特點，將機(jī)械生產(chǎn)中的各個要素相互分析并且計算，最終轉(zhuǎn)化成為設(shè)計結(jié)果，這就是機(jī)械設(shè)計的過程。機(jī)械設(shè)計對于機(jī)械生產(chǎn)來說具有十分重要的地位，機(jī)械設(shè)計就是通過復(fù)雜和繁瑣的綜合分析計算，最終設(shè)計出符合生產(chǎn)要求的機(jī)械。機(jī)械設(shè)計是機(jī)械生產(chǎn)的主要部分，沒有設(shè)計者很好的分析設(shè)計，后面則無法完成最終的生產(chǎn)任務(wù)。機(jī)械設(shè)計也并不是簡單的計算就能完成，這不僅需要設(shè)計者有著縱觀全局的周密思考，還需要經(jīng)過對各種不同技術(shù)領(lǐng)域的統(tǒng)籌考慮，結(jié)合設(shè)計者多年的實際設(shè)計經(jīng)驗，最終才能設(shè)計出來科學(xué)的合理的設(shè)計方案。

1.2. 機(jī)械設(shè)計及安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

針對于具有上述特點的機(jī)械制造業(yè)，機(jī)械設(shè)計就顯得十分重要，而機(jī)械設(shè)計中最重要的是安全設(shè)計，安全設(shè)計又是機(jī)械設(shè)計的核心。近些年的統(tǒng)計分析表明，在機(jī)械操作中出現(xiàn)各種人員傷亡事故數(shù)見不鮮，這些除了一部分的人為因素之外，機(jī)械設(shè)備本身的不安全因素也是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因。在實際生產(chǎn)中，為了將事故消除到最少，這就要求在機(jī)械設(shè)計的時候要優(yōu)先考慮到可能出現(xiàn)的事故，并采取相應(yīng)的措施以避免事故的發(fā)生，比如在設(shè)備的設(shè)計時盡量避免設(shè)備周邊的尖銳部分可能會傷害到人，設(shè)備在安置的時候要要考慮到對周邊安全的影響。

遵循機(jī)械設(shè)計的安全性標(biāo)準(zhǔn)必須要做到一下幾點。首先，要保證設(shè)備的質(zhì)量和先進(jìn)性，必須要生產(chǎn)符合國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備，并且保證其使用壽命，且必須生產(chǎn)先進(jìn)的設(shè)備，融入最新的科學(xué)技術(shù)保證其使用年限。其次，機(jī)械設(shè)備設(shè)計是要選擇合適以及安全的材料，由于生產(chǎn)的設(shè)備最終是需要通過人為的操作的，所以選擇的材料除了要堅固耐用之外，還要保證其安全可靠，對人體無害。再者，機(jī)械設(shè)計時，設(shè)計師要綜合分析以往的出現(xiàn)事故的案例，并且排出因為設(shè)備自身設(shè)計問題而導(dǎo)致的可能事故的發(fā)生。最后，機(jī)械設(shè)計還需要考慮到人為因素，因為工作人員在操作設(shè)備的時候可能會由于過度的勞累而導(dǎo)致出現(xiàn)危險，這就需要在設(shè)計的時候要遵循以人為本的安全性原則，避免工作人員在操作過程中因為設(shè)備的不方便而過度的疲勞等。

1.3. 機(jī)械設(shè)計及綠色設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

隨著現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，人們對于生活的品質(zhì)要求越來越高，其中以環(huán)境問題最為顯著，不僅希望有著高質(zhì)量的產(chǎn)品還需要遵循綠色環(huán)保的原則。此外，在我國許多市場競爭機(jī)制以及資源匱乏和環(huán)保要求等影響下，機(jī)械制造的綠色設(shè)計產(chǎn)品理念被提出。一般的，對于綠色機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28616—2012 《綠色制造屬性機(jī)械產(chǎn)品》的要求，可以將機(jī)械產(chǎn)品的綠色設(shè)計分為三類。一種是資源屬性的綠色產(chǎn)品，主要包括材料的消耗和利用率，以及物料的是否有害、降解性，可再生性以及可回收性等；第二種是包括工業(yè)三廢的排放、環(huán)境污染問題、噪聲污染等生態(tài)環(huán)境屬性的綠色屬性。第三種是影響人類身體健康的基本屬性，包括有毒性、輻射、高低溫危險、易燃易爆等。

綠色設(shè)計指的是除了要生產(chǎn)綠色環(huán)保的產(chǎn)品，還需要在生產(chǎn)過程中遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，盡可能的降低成本，減少資源浪費等。其基本要求是將綠色設(shè)計理念融入到物料準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)械制造、設(shè)備產(chǎn)品使用等各個階段中。其中具體到各個步驟有：

（1）物料準(zhǔn)備階段

綠色設(shè)計理念要求在機(jī)械設(shè)計的初期，也就是物料準(zhǔn)備的時候就充分的考慮到綠色環(huán)保的要求，首先選擇對環(huán)境友好、無污染、物料成本低、可循環(huán)利用的物料，對于一些禁用的物料最好不選擇使用。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計階段

在這期間，要求提倡在保證其產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，設(shè)計出減少材料使用量、減小產(chǎn)品質(zhì)量體積以及減少設(shè)備的零部件數(shù)目等來達(dá)到使用最低的成本取得最大的效益。

（3）機(jī)械制造階段

設(shè)計者需要通過綜合考慮產(chǎn)品制造中的具體操作的難易程度和經(jīng)濟(jì)效益，制造出排放廢水、廢氣、固體廢棄物少，對人體健康安全，資源利用率高的產(chǎn)品。

（4）產(chǎn)品使用階段

包括產(chǎn)品在出廠前的包裝和后期消費者的使用，綠色設(shè)計理念要時刻體現(xiàn)出來。首先對于產(chǎn)品的包裝，除了要方便搬運拆卸，盡量的減少包裝材料使用量；再者，對于消費者對產(chǎn)品的使用要及時的維護(hù)，時刻關(guān)注產(chǎn)品的污染、能耗以及安全性等問題。

二、機(jī)械制造質(zhì)量控制

2.1. 機(jī)械制造中質(zhì)量控制的概念

21世紀(jì)，機(jī)械制造所面臨的選擇是多變的，而產(chǎn)品的質(zhì)量是一個永恒的話題，可以說產(chǎn)品的質(zhì)量是消費者需要考慮的首要因素。對于產(chǎn)品的質(zhì)量來說是通過機(jī)械制造的質(zhì)量控制來實現(xiàn)的，因此，從這個層面上來說，機(jī)械制造的質(zhì)量控制在機(jī)械制造中起著舉足輕重的位置。

2.2. 機(jī)械制造中質(zhì)量控制的影響因素

由于機(jī)械制造的質(zhì)量控制十分重要，因此就需要設(shè)計者和管理者充分的分析了解質(zhì)量控制中的影響因素，從而提出更好的控制方法。其影響因素可以分為以下幾點：

1、產(chǎn)品的精度的影響

對于機(jī)械產(chǎn)品，尤其是一些細(xì)小的零部件的加工生產(chǎn)，精度是十分重要的，精度是對加工產(chǎn)品質(zhì)量的直接體現(xiàn)。而一般來說，產(chǎn)品的精度越高與生產(chǎn)成本是成正比，而與生產(chǎn)率成反比。因此設(shè)計人員需要根據(jù)對產(chǎn)品的實際使用的要求，制定出合理的精度，尋求高產(chǎn)品精度的同時還能保證高的生產(chǎn)率和低的成本。

2、生產(chǎn)工藝的影響

在機(jī)械加工的過程中，生產(chǎn)不同的產(chǎn)品是有著不同的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，它是按照一定的流程來進(jìn)行的。合理的調(diào)節(jié)工藝系統(tǒng)流程有利于提高生產(chǎn)效率，且有可能避免系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)，這在機(jī)械生產(chǎn)過程中也是十分重要的。

3、外界因素的影響

在機(jī)械生產(chǎn)過程中，一方面可能因為機(jī)械切削加工過程中產(chǎn)生的大量的熱所引起的熱形變；另一方面可能由于生產(chǎn)過程中系統(tǒng)的夾緊力、切削力以及傳動力以及加工件自身的慣性力和重力均會影響到實際的加工精度；此外，加工過程中人為因素也可能會對產(chǎn)品有影響。

2.3. 機(jī)械制造中質(zhì)量控制的方法

針對于上述影響因素的問題，分別提出相應(yīng)的機(jī)械制造中質(zhì)量控制的方法：

1、提高加工精度的測算方法

主要是對產(chǎn)品的尺寸、形狀以及位置三個方面相互關(guān)聯(lián)，提高測算精度，具體的可以使將形狀公差限定在位置公差內(nèi)，將位置公差限定在尺寸公差內(nèi)，通過保證尺寸精度，同時提高另外兩種精度。

2、工藝系統(tǒng)的合理調(diào)整

為了避免由于機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的不合理導(dǎo)致的問題的出現(xiàn)，要求設(shè)計者統(tǒng)籌分析制定出合理的工藝生產(chǎn)系統(tǒng)路線，在一定程度上減少系統(tǒng)誤差的發(fā)生。其基本的調(diào)整方法可以分為試切法和調(diào)整法兩種。

3、排除外界因素干擾

要求在制造產(chǎn)品的過程中，針對每步可能出現(xiàn)的問題，加強(qiáng)每一道工序的檢測和及時調(diào)整。且分別解決生產(chǎn)過程中的熱形變，產(chǎn)品自身因素以及人為因素導(dǎo)致的問題。

綜上，在提高機(jī)械制造中質(zhì)量控制的問題上，不僅需要設(shè)計者綜合考慮制定出合理的生產(chǎn)系統(tǒng)以及提高產(chǎn)品精度等，還需要監(jiān)督者在每一道工序上進(jìn)行仔細(xì)的抽檢、復(fù)檢或檢查，以排除相關(guān)干擾，保證生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。

總結(jié)

本文通過對機(jī)械行業(yè)的進(jìn)行簡要分析，指出了機(jī)械設(shè)計以及機(jī)械制造質(zhì)量控制在機(jī)械制造中所占的重要地位。本文有針對性的提出了符合當(dāng)前時代發(fā)展潮流的機(jī)械安全性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和綠色機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以及關(guān)于提高機(jī)械制造質(zhì)量的有效方法和建議，為機(jī)械行業(yè)的發(fā)展提供了相應(yīng)的指導(dǎo)。

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