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

一、機(jī)械設(shè)計(jì)

1.1. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造概述

機(jī)械制造業(yè)是對(duì)從事各種運(yùn)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(gè)國(guó)家的工業(yè)化程度，我國(guó)的機(jī)械行業(yè)是整個(gè)國(guó)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(duì)于常見(jiàn)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(dú)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(diǎn)進(jìn)行組裝的；后者則是指部分機(jī)械制造業(yè)中會(huì)在一個(gè)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(diǎn)，將機(jī)械生產(chǎn)中的各個(gè)要素相互分析并且計(jì)算，最終轉(zhuǎn)化成為設(shè)計(jì)結(jié)果，這就是機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有十分重要的地位，機(jī)械設(shè)計(jì)就是通過(guò)復(fù)雜和繁瑣的綜合分析計(jì)算，最終設(shè)計(jì)出符合生產(chǎn)要求的機(jī)械。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械生產(chǎn)的主要部分，沒(méi)有設(shè)計(jì)者很好的分析設(shè)計(jì)，后面則無(wú)法完成最終的生產(chǎn)任務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)也并不是簡(jiǎn)單的計(jì)算就能完成，這不僅需要設(shè)計(jì)者有著縱觀全局的周密思考，還需要經(jīng)過(guò)對(duì)各種不同技術(shù)領(lǐng)域的統(tǒng)籌考慮，結(jié)合設(shè)計(jì)者多年的實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，最終才能設(shè)計(jì)出來(lái)科學(xué)的合理的設(shè)計(jì)方案。

1.2. 機(jī)械設(shè)計(jì)及安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)于具有上述特點(diǎn)的機(jī)械制造業(yè)，機(jī)械設(shè)計(jì)就顯得十分重要，而機(jī)械設(shè)計(jì)中最重要的是安全設(shè)計(jì)，安全設(shè)計(jì)又是機(jī)械設(shè)計(jì)的核心。近些年的統(tǒng)計(jì)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(jiàn)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(shí)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(jì)的時(shí)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(jì)時(shí)盡量避免設(shè)備周邊的尖銳部分可能會(huì)傷害到人，設(shè)備在安置的時(shí)候要要考慮到對(duì)周邊安全的影響。

遵循機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性標(biāo)準(zhǔn)必須要做到一下幾點(diǎn)。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(guó)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(jì)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(guò)人為的操作的，所以選擇的材料除了要堅(jiān)固耐用之外，還要保證其安全可靠，對(duì)人體無(wú)害。再者，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師要綜合分析以往的出現(xiàn)事故的案例，并且排出因?yàn)樵O(shè)備自身設(shè)計(jì)問(wèn)題而導(dǎo)致的可能事故的發(fā)生。最后，機(jī)械設(shè)計(jì)還需要考慮到人為因素，因?yàn)楣ぷ魅藛T在操作設(shè)備的時(shí)候可能會(huì)由于過(guò)度的勞累而導(dǎo)致出現(xiàn)危險(xiǎn)，這就需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候要遵循以人為本的安全性原則，避免工作人員在操作過(guò)程中因?yàn)樵O(shè)備的不方便而過(guò)度的疲勞等。

1.3. 機(jī)械設(shè)計(jì)及綠色設(shè)計(jì)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(duì)于生活的品質(zhì)要求越來(lái)越高，其中以環(huán)境問(wèn)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(guó)許多市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jì)產(chǎn)品理念被提出。一般的，對(duì)于綠色機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)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(jì)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(wèn)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(xiǎn)、易燃易爆等。

綠色設(shè)計(jì)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(guò)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(fèi)等。其基本要求是將綠色設(shè)計(jì)理念融入到物料準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、設(shè)備產(chǎn)品使用等各個(gè)階段中。其中具體到各個(gè)步驟有：

（1）物料準(zhǔn)備階段

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

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(lái)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(jì)者需要通過(guò)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(duì)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(fèi)者的使用，綠色設(shè)計(jì)理念要時(shí)刻體現(xiàn)出來(lái)。首先對(duì)于產(chǎn)品的包裝，除了要方便搬運(yùn)拆卸，盡量的減少包裝材料使用量；再者，對(duì)于消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的使用要及時(shí)的維護(hù)，時(shí)刻關(guān)注產(chǎn)品的污染、能耗以及安全性等問(wèn)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(gè)永恒的話題，可以說(shuō)產(chǎn)品的質(zhì)量是消費(fèi)者需要考慮的首要因素。對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量來(lái)說(shuō)是通過(guò)機(jī)械制造的質(zhì)量控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，從這個(gè)層面上來(lái)說(shuō)，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(jì)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(diǎn)：

1、產(chǎn)品的精度的影響

對(duì)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(duì)加工產(chǎn)品質(zhì)量的直接體現(xiàn)。而一般來(lái)說(shuō)，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(jì)人員需要根據(jù)對(duì)產(chǎn)品的實(shí)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(shí)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)程中，一方面可能因?yàn)闄C(jī)械切削加工過(guò)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(guò)程中系統(tǒng)的夾緊力、切削力以及傳動(dòng)力以及加工件自身的慣性力和重力均會(huì)影響到實(shí)際的加工精度；此外，加工過(guò)程中人為因素也可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品有影響。

2.3. 機(jī)械制造中質(zhì)量控制的方法

針對(duì)于上述影響因素的問(wèn)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(cè)算方法

主要是對(duì)產(chǎn)品的尺寸、形狀以及位置三個(gè)方面相互關(guān)聯(lián)，提高測(cè)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(guò)保證尺寸精度，同時(shí)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(wèn)題的出現(xiàn)，要求設(shè)計(jì)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(guò)程中，針對(duì)每步可能出現(xiàn)的問(wèn)題，加強(qiáng)每一道工序的檢測(cè)和及時(shí)調(diào)整。且分別解決生產(chǎn)過(guò)程中的熱形變，產(chǎn)品自身因素以及人為因素導(dǎo)致的問(wèn)題。

綜上，在提高機(jī)械制造中質(zhì)量控制的問(wèn)題上，不僅需要設(shè)計(jì)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(guò)對(duì)機(jī)械行業(yè)的進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，指出了機(jī)械設(shè)計(jì)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(duì)性的提出了符合當(dāng)前時(shí)代發(fā)展潮流的機(jī)械安全性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和綠色機(jī)械設(shè)計(jì)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)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃瑞英,莫亞武. 機(jī)械設(shè)計(jì)中現(xiàn)代設(shè)計(jì)研究[J]. 煤炭技術(shù),2013,02:14-15.

[2]奚道云,張秀芬,孫婷婷. 機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量,2013,10:12-15.

[3]趙靜,奚學(xué)龍,鄭立群. 淺談機(jī)械設(shè)計(jì)與安全設(shè)計(jì)[J]. 華章,2012,18:355.

[4]李文曉. 對(duì)機(jī)械質(zhì)量檢驗(yàn)工作問(wèn)題的探討[J]. 硅谷,2013,19:134+132.