浅谈机械设计标准及制造质量控制

一、机械设计

1.1. 机械设计与制造概述

机械制造业是对从事各种运输机械、农业机械、冶金机械、化工机械、纺织机械、等包括其他机械设备生产的统称。其发展水平代表着一个国家的工业化程度，我国的机械行业是整个国民经济的支柱型产业。

一般的机械制造业的生产主要是是以离散型为主，以流程性为辅。对于常见工业生产中出现的两大生产方式在机械制造业同样适用，其中前者是指机械制造业中的单独的零部件在不同的工厂生产，而最终统一进行装配，更多的机械行业都是以离散型的生产，重点进行组装的；后者则是指部分机械制造业中会在一个工厂中进行按照流程的生产。根据上述机械制造业所具备的特点，将机械生产中的各个要素相互分析并且计算，最终转化成为设计结果，这就是机械设计的过程。机械设计对于机械生产来说具有十分重要的地位，机械设计就是通过复杂和繁琐的综合分析计算，最终设计出符合生产要求的机械。机械设计是机械生产的主要部分，没有设计者很好的分析设计，后面则无法完成最终的生产任务。机械设计也并不是简单的计算就能完成，这不仅需要设计者有着纵观全局的周密思考，还需要经过对各种不同技术领域的统筹考虑，结合设计者多年的实际设计经验，最终才能设计出来科学的合理的设计方案。

1.2. 机械设计及安全设计标准

针对于具有上述特点的机械制造业，机械设计就显得十分重要，而机械设计中最重要的是安全设计，安全设计又是机械设计的核心。近些年的统计分析表明，在机械操作中出现各种人员伤亡事故数见不鲜，这些除了一部分的人为因素之外，机械设备本身的不安全因素也是导致事故发生的主要原因。在实际生产中，为了将事故消除到最少，这就要求在机械设计的时候要优先考虑到可能出现的事故，并采取相应的措施以避免事故的发生，比如在设备的设计时尽量避免设备周边的尖锐部分可能会伤害到人，设备在安置的时候要要考虑到对周边安全的影响。

遵循机械设计的安全性标准必须要做到一下几点。首先，要保证设备的质量和先进性，必须要生产符合国家相应标准的高质量的机械设备，并且保证其使用寿命，且必须生产先进的设备，融入最新的科学技术保证其使用年限。其次，机械设备设计是要选择合适以及安全的材料，由于生产的设备最终是需要通过人为的操作的，所以选择的材料除了要坚固耐用之外，还要保证其安全可靠，对人体无害。再者，机械设计时，设计师要综合分析以往的出现事故的案例，并且排出因为设备自身设计问题而导致的可能事故的发生。最后，机械设计还需要考虑到人为因素，因为工作人员在操作设备的时候可能会由于过度的劳累而导致出现危险，这就需要在设计的时候要遵循以人为本的安全性原则，避免工作人员在操作过程中因为设备的不方便而过度的疲劳等。

1.3. 机械设计及绿色设计标准

随着现在经济与技术的发展和进步，人们对于生活的品质要求越来越高，其中以环境问题最为显著，不仅希望有着高质量的产品还需要遵循绿色环保的原则。此外，在我国许多市场竞争机制以及资源匮乏和环保要求等影响下，机械制造的绿色设计产品理念被提出。一般的，对于绿色机械设计标准根据国家标准GB/T 28616—2012 《绿色制造属性机械产品》的要求，可以将机械产品的绿色设计分为三类。一种是资源属性的绿色产品，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；第二种是包括工业三废的排放、环境污染问题、噪声污染等生态环境属性的绿色属性。第三种是影响人类身体健康的基本属性，包括有毒性、辐射、高低温危险、易燃易爆等。

绿色设计指的是除了要生产绿色环保的产品，还需要在生产过程中遵循可持续发展的原则，尽可能的降低成本，减少资源浪费等。其基本要求是将绿色设计理念融入到物料准备、结构设计、机械制造、设备产品使用等各个阶段中。其中具体到各个步骤有：

（1）物料准备阶段

绿色设计理念要求在机械设计的初期，也就是物料准备的时候就充分的考虑到绿色环保的要求，首先选择对环境友好、无污染、物料成本低、可循环利用的物料，对于一些禁用的物料最好不选择使用。

（2）结构设计阶段

在这期间，要求提倡在保证其产品质量的情况下，设计出减少材料使用量、减小产品质量体积以及减少设备的零部件数目等来达到使用最低的成本取得最大的效益。

（3）机械制造阶段

设计者需要通过综合考虑产品制造中的具体操作的难易程度和经济效益，制造出排放废水、废气、固体废弃物少，对人体健康安全，资源利用率高的产品。

（4）产品使用阶段

包括产品在出厂前的包装和后期消费者的使用，绿色设计理念要时刻体现出来。首先对于产品的包装，除了要方便搬运拆卸，尽量的减少包装材料使用量；再者，对于消费者对产品的使用要及时的维护，时刻关注产品的污染、能耗以及安全性等问题。

二、机械制造质量控制

2.1. 机械制造中质量控制的概念

21世纪，机械制造所面临的选择是多变的，而产品的质量是一个永恒的话题，可以说产品的质量是消费者需要考虑的首要因素。对于产品的质量来说是通过机械制造的质量控制来实现的，因此，从这个层面上来说，机械制造的质量控制在机械制造中起着举足轻重的位置。

2.2. 机械制造中质量控制的影响因素

由于机械制造的质量控制十分重要，因此就需要设计者和管理者充分的分析了解质量控制中的影响因素，从而提出更好的控制方法。其影响因素可以分为以下几点：

1、产品的精度的影响

对于机械产品，尤其是一些细小的零部件的加工生产，精度是十分重要的，精度是对加工产品质量的直接体现。而一般来说，产品的精度越高与生产成本是成正比，而与生产率成反比。因此设计人员需要根据对产品的实际使用的要求，制定出合理的精度，寻求高产品精度的同时还能保证高的生产率和低的成本。

2、生产工艺的影响

在机械加工的过程中，生产不同的产品是有着不同的生产工艺系统，它是按照一定的流程来进行的。合理的调节工艺系统流程有利于提高生产效率，且有可能避免系统误差的出现，这在机械生产过程中也是十分重要的。

3、外界因素的影响

在机械生产过程中，一方面可能因为机械切削加工过程中产生的大量的热所引起的热形变；另一方面可能由于生产过程中系统的夹紧力、切削力以及传动力以及加工件自身的惯性力和重力均会影响到实际的加工精度；此外，加工过程中人为因素也可能会对产品有影响。

2.3. 机械制造中质量控制的方法

针对于上述影响因素的问题，分别提出相应的机械制造中质量控制的方法：

1、提高加工精度的测算方法

主要是对产品的尺寸、形状以及位置三个方面相互关联，提高测算精度，具体的可以使将形状公差限定在位置公差内，将位置公差限定在尺寸公差内，通过保证尺寸精度，同时提高另外两种精度。

2、工艺系统的合理调整

为了避免由于机械产品生产工艺系统的不合理导致的问题的出现，要求设计者统筹分析制定出合理的工艺生产系统路线，在一定程度上减少系统误差的发生。其基本的调整方法可以分为试切法和调整法两种。

3、排除外界因素干扰

要求在制造产品的过程中，针对每步可能出现的问题，加强每一道工序的检测和及时调整。且分别解决生产过程中的热形变，产品自身因素以及人为因素导致的问题。

综上，在提高机械制造中质量控制的问题上，不仅需要设计者综合考虑制定出合理的生产系统以及提高产品精度等，还需要监督者在每一道工序上进行仔细的抽检、复检或检查，以排除相关干扰，保证生产出高质量的产品。

总结

本文通过对机械行业的进行简要分析，指出了机械设计以及机械制造质量控制在机械制造中所占的重要地位。本文有针对性的提出了符合当前时代发展潮流的机械安全性设计标准和绿色机械设计标准，以及关于提高机械制造质量的有效方法和建议，为机械行业的发展提供了相应的指导。

参考文献：

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