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摘要：机械结构是机器产品的物化，也是机器功能实现的载体。如今的经济发展中，功不可没。产品功能的进一步要求也在随着技术的进步而不断地增多。工艺的设计者们也面临着新的挑战和新的机遇，比如要求产品功能的复杂性，产品的使用寿命要求苛刻，新旧产品的更新速度明显加快。
关键词：机械；工件结构设计；工艺性
随着机械加工技术的进步与发展，经济发展的进入高速通道，作为经济组成的各个环境，在这个发展的过程中都发挥着自己的作用。机械行业的不断发展进步，也是需要与时俱进的。如何将机械工件结构的设计更加合理、更加实用，则是摆在每一位结构设计人员面前的一个问题。对于机械设计来说，最重要的就是结构设计，要做好机械设计就要关注机械性能，确定好相应参数，然后用图纸将所设定的方案展示出来。同时，利用相应的加工机械将图纸上所展现的内容设计出来，经过这一系列工作就完成了机械结构设计。但为进一步满足大众实际需求，还需要在机械结构设计中融入工艺性。
一、工艺性机械结构设计的意义
为了满足人们对机械的需求，大量相同质量的机械出现在人们生产生活中，但这样一来却出现了严重的机械雷同化，在市场竞争不断愈演愈烈的今天，机械制造企业要想占领市场先机，就要优化机械结构设计，将更多的先进科技融入到机械结构设计中，只有让机械结构设计更具工艺性，才能使企业从激烈的市场竞争中脱颖而出。由此可见，工艺性机械结构设计对企业发展来说至关重要。为实现这一目标就需要机械结构设计工程师投入更多心血，将最先进的机械设计理念融入其中，引入新方法，将各个结构设计完美的搭配在一起，这也是做好机械结构设计的关键。
二、机械结构设计的问题分析
在设计的过程中，由于设计人员针对所绘制的工件图只分析了在整机使用的情况，仅对结构因素的刚性和强度进行了理论的计算和分析，满足工件相关设计要求，但忽略了工件的有关加工工艺。而且未从使用者角度出发，未考虑是否适用于实际加工条件。片面的认为图样没错，尺寸大小合适盲目出图。虽然设计意图没错，往往因为受到了加工条件等限制，很难实现整个设计的真实目的，当加工过程中遇到了无法解决的难题时，通常是返回头修改设计过程中的个别因素。个别的设计人员未将工艺性的审查重要性加以足够的认识，自认为审查无所谓、意义不大，是个无关重要的过程。往往为了赶任务，催促审查的相关人员草草签字，未能就工件进行认真的审查。工艺是保证产品质量、实现产品设计、降低消耗、节约能源的一个重要手段。相关的工艺工作涉及的领域比较广泛，工作的环节比较多，产品的结构工艺性的有效审查则是重要的一个环节，对工艺工作的后续环节，起着关键性的指导性作用。工艺性的审查工作做得细致与否，对后续的工作影响是相当大的，有时甚至会造成直接返工。对于产品的结构经济性的审查，应该按照以下程序进行：工件的形位公差、尺寸公差和表面粗糙程度要考虑产品的使用情况和结构，应以满足要求为宜，不应对要求太高，否则将会增加、提高加工方式，以至增加了制造成本。工装生产的工件，在经济性角度应予以考虑的原则是：一系列件应按其相互类似的特点，尽可能的依靠现有的工装进行相应的修改设计；新的结构要依据工件数量情况的具体分析，数量够多的则可以考虑新的设计生产专用工装。对于数量较少的，则要权衡新的设计生产工装与外部协作加工哪种方式更加经济、更加有效。
三、机械结构工艺性的设计原则
1、结构应与所应用的材料相互适应。在设计的过程中，有很多不同的材料，它们都拥有不同的功能。其中包括物理性能、力学性能、工艺性能和化学性能等等。所以，产品的材料一旦确定下来以后，在后面进行的产品以及部件的结构设计时，都十分有必要考虑到所选择的材料所拥有的工艺性能。在某种意义上讲，材料的确定，对应的材料工艺性能与相关的生产过程同时也就确定了下来，因此，产品的结构也就基本上确定了。所以，机械加工的工件结构对应的工艺性应该和所选择的材料相一致。
2、结构的设计应和毛坯成型的方法相互适应。不一样的毛坯成型设计工艺则需要有与其相适应的，生产不同的结构外观的毛坯。所以，在某种意义上说毛坯的成型工艺对于工件的结构性起到无可比拟的作用。通常说，新产品在铸造成型时，因为所采用的工艺拥有的灵活性、多变性，通常都能生产出一批不同结构，但又相对复杂的工件。特别是在铸造的时候，由于芯子制造过程的多变性，使工件本身比较复杂的内腔成型提供了可能性。因此，使用铸造方式成型的工件，其本身的结构可以依据工作、使用环境等等的不同要求，设计得复杂一些。设计的过程中，完全可以应用中空的结构来实现工件的刚性，同时减少材料使用量等。
3、结构应可以与质量的有关技术指标适应。在一般的制造过程中，实现机械产品质量技术指标的高低，对应的生产过程中，耗费的成本和工时也是成正比的。往往是技术指标高到特定的程度时，如果想再提高相关的要求，对应所消耗的工时费将会迅速的增加，从而导致生产效率明显下降，使得单位生产成本也在增加。所以从经济上讲是不理想的。在机械产品设计时，相关的质量指数指标最终的确定都必须是在能够满足用户使用要求的基础上，与结构工艺性相互适应的。结构设计必须让我们所采用的加工工艺更加经济，最终的质量更高。
四、对结构的工艺性采取的措施
1、产品设计人员面对所设计的工件图的有关尺寸标注，要做到尽量使用设计基准与日后的生产加工定位的基准相互一致。粗糙程度和尺寸的精度标注也要配比协调，由此才会方便工人加工、有利于工艺的编制。在进行结构的设计时，应考虑到产品工件的系列化、通用化、标准化。
2、工艺人员需要认真钻研业务，提高自身的专业技术知识水平与业务能力。既要懂得工艺，还要了解产品的设计，可以用充分的理由去说服相关的设计人员改进设计，以实现工艺性的合理，做到以预防为主。
3、不断地提高有关人员对于工艺性审查的重要性认识，改变原来的重设计、轻工艺的想法，强调产品设计中的工艺性，并把设计工艺性作为判断产品的先进性的一个重要指标。在进行审查工作的过程中，应该充分考虑到经济性因素，认真做到生产质量与成本尽可能的科学合理，使得生产工艺能很好的保证产品质量，还能最大限度的降低生产成本，以便提升生产的经济效益。
总之，机械结构工艺性设计是降低生产成本、提高经济效益的关键。在进行机械工件结构工艺性设计时，需要考虑诸多因素，只有将材料选择、方法设计、工艺流程、设计工艺综合起来统筹设计，才能合理确定各道工序的具体方案，减小方案设计误差，保证方案的可行性与经济性，最终确保机械工件结构使用功能和质量达标外，节省时间，提高工作效率，实现良好的经济效益。
参考文献
[1]陈光达，张国良，陈文娟.浅谈设计方法在机械优化设计中的应用[J].山东水利职业学院院刊，2015，（02）.
[2]张运节.肖弦，林章辉.浅谈机械优化设计[J].湖南工业职业技术学院学报，2016，（04）.
[3]郭谆钦，王承文.现代设计方法在机械优化设计中的应用[J].机电产品开发与创新，2015，（02）.
[4]张光义，赵玉洁.机械产品方案的现代设计方法及发展趋势[J].机械制造与自动化，2016，（06）.
[5]马洪波.浅谈机械产品的现代设计方法及其创新[J].科技创新导报，2016，（33）.
[6]陆建荣，孙洪伟.谈对机械结构创新设计的分析[J].中小企业管理与科技，2015，（07）.
[7]马洪波.浅谈机械产品的现代设计方法及其创新[J].科技创新导报，2015，（03）.