劉長華
摘 要:近年來,我國制造業(yè)得到了飛速的發(fā)展,這極大地促進了我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。機械零件是機械產(chǎn)品的基礎,只有保證機械零件的合理,才能確保機械產(chǎn)品的正常使用,因此,在進行機械零件設計、加工時,必須保證其工藝結(jié)構(gòu)的合理性,下面就機械零件工藝結(jié)構(gòu)的合理性進行全面分析。
關鍵詞:機械零件;工藝結(jié)構(gòu);合理性
前言
對于機械產(chǎn)品加工是一個十分復雜的過程,不僅要保證機械產(chǎn)品性能、功能滿足相關需求,還需要保證產(chǎn)品的各個零件結(jié)構(gòu)合理,這樣才能保證產(chǎn)品的正常應用。對機械產(chǎn)品而言,結(jié)構(gòu)工藝合理的零件,能有效地降低產(chǎn)品加工成本并提高產(chǎn)品的綜合性能,反之若結(jié)構(gòu)不合理的零件則會對機械產(chǎn)品的正常使用造成很大影響,因此確保機械零件工藝結(jié)構(gòu)的合理性是十分重要的。
1 合理的選擇毛坯
機械零件都是從毛坯加工而來的,毛坯是機械產(chǎn)品加工最基礎的一個環(huán)節(jié),因此,在進行機械零件加工設計時,必須合理的選擇毛坯,這樣才可以保證機械零件工藝結(jié)構(gòu)的合理性。在選擇毛坯時,首先要結(jié)合零件的具體要求,選擇合理的加工原料和加工方法,然后結(jié)合零件設計圖紙,確定毛坯尺寸、形狀、大小等,這樣才能保證加工出來的機械零件滿足實際需求。在選擇毛坯時,主要從以下兩個方面進行:
1.1 毛坯的尺寸形狀
在確定毛坯尺寸形狀時,為了保證機械零件的加工效率,要盡可能地保證毛坯的尺寸、形狀與機械零件本身的尺寸。形狀相似,避免因毛坯過于粗糙,而加大機械零件的加工量。在進行機械零件設計時,要盡量選擇先進的毛坯加工手段,這樣就能保證在批量加工機械零件時,獲得良好的加工效果。
1.2 毛坯的結(jié)構(gòu)
對于毛坯的結(jié)構(gòu),是由機械零件的結(jié)構(gòu)直接決定的,由于毛坯結(jié)構(gòu)對零件的加工有很大的影響,因此,在進行機械零件加工設計時,必須注重毛坯結(jié)構(gòu)的選擇。在選擇毛坯結(jié)構(gòu)時,為了良好的掌握結(jié)構(gòu)的難易程度,可以選用合并、分解的方法。也就是說,在進行毛坯結(jié)構(gòu)加工時,將幾個結(jié)構(gòu)比較簡單的零件組合起來,合并成一個新的零件,或者將一個結(jié)構(gòu)比較大的毛坯切削成多個小的零件,從而滿足機械零件加工的需求。這樣一方面能減少毛坯加工的次數(shù),另一方面還能節(jié)省原料的使用量。例如:在加工車床絲杠螺母合口瓦與活塞環(huán)時,可以先加工長套筒與整個毛坯,在進行合口瓦加工時,將其切削成兩部分,當長套筒半徑符合規(guī)定后,在進行車床加工,并切割出滿足要求的活塞環(huán)。
2 盡量簡化零件結(jié)構(gòu)
在進行機械零件設計加工時,為了保證零件結(jié)構(gòu)的加工效率,要盡量將機械零件的加工面設計成簡單的幾何面,如平面、圓面,并且盡量簡化零件結(jié)構(gòu),從而為加工的順利提供保障。根據(jù)機械零件的結(jié)構(gòu)特性,可以將其分成合體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)兩種情況,有的機械零件在加工過程中,可以加工成合體構(gòu)件,這樣一方面能減少各個連接件的技工量,另一方面還能減少零件的組裝工作量。如下圖1所示,圖(a)中的三個齒輪可以加工成一個整體的齒輪,如圖(b)所示。
在進行機械零件加工時,有的零件合體加工時十分困難,如果采用分體式加工,則比較簡單,如下圖2所示,設計的機械零件為盲孔,如果在孔內(nèi)進行球面加工時,有很大的難度,在這種情況下,如果將整個零件結(jié)構(gòu)分成兩部分,一部分是套筒,另一部分是球型底面墊塊,這樣加工起來就十分簡單,當兩部分都加工完成后,將球型底面墊塊嵌入套筒中就可以了。
3 減少零件加工面
在進行機械零件工藝結(jié)構(gòu)設計加工時,要盡量保證加工面積比較小,加工面數(shù)量比較小,這樣一方面可以有效地降低零件加工量,提高零件加工效率,另一方面還可以降低零件裝配過程中的裝配任務,提高機械產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。在實際加工過程中,有很多零件結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)過定位的現(xiàn)象,在進行加工時,必須最大限度地提高零件的加工精度,并且還要對零件的裝配進行嚴格的管控,這極大地增加了零件的加工量和加工難度。在這種情況下,可以通過對零件結(jié)構(gòu)進行適當?shù)恼{(diào)整,將零件定位在一個端面上,保證定位的合理性,從而確保零件加工的方便性與加工準度。如圖3所示,將圖(a)中的軸兩段不同直徑面的配合改成圖(b)中的同一直徑圓柱面配合,使得軸向定位與同一端面,一方面減少了零件加工量,另一方面提高了零件的精準度。
另外,在進行機械零件加工時,要特別注意,不在封角的內(nèi)表面進行加工,通常情況下,機械零件的內(nèi)部加工本身就有一定的難度,如果在半封閉內(nèi)部表面進行加工,更是難上加難,因此,要盡量避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。
4 結(jié)束語
機械零件是機械產(chǎn)品的基礎,因此,在進行機械零件設計加工時,要盡量保證機械零件工藝結(jié)構(gòu)的合理性,并結(jié)合實際情況,不斷優(yōu)化機械零件性能,改善零件結(jié)構(gòu),確保機械零件能滿足現(xiàn)代化發(fā)展的需求。
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