淺談機械零件工藝結構的合理性

寧浩浩 潘雷 崔冬冬 馬永峰

摘 要：近年來，我國制造業得到了飛速的發展，這極大地促進了我國工業產業的全面發展。機械零件是機械產品的基礎，只有保證機械零件的合理，才能確保機械產品的正常使用，因此，在進行機械零件設計、加工時，必須保證其工藝結構的合理性，下面就機械零件工藝結構的合理性進行全面分析。

關鍵詞：機械零件；工藝結構；合理性

引言

對于機械產品加工是一個十分復雜的過程，不僅要保證機械產品性能、功能滿足相關需求，還需要保證產品的各個零件結構合理，這樣才能保證產品的正常應用。對機械產品而言，結構工藝合理的零件，能有效地降低產品加工成本并提高產品的綜合性能，反之若結構不合理的零件則會對機械產品的正常使用造成很大影響，因此確保機械零件工藝結構的合理性是十分重要的。

1機械零件工藝性設計影響因素

結構材料：結構材料的性能受到化學性質和力學因素的影響，所以說在選擇機械零件結構加工材料的時候，要根據所選材料的性能狀態來制定相應的生產工藝，選擇與機械零件基本結構相一致的結構材料，如果出現不一致的狀況，需要及時的采取補救措施，從而保證機械零件的加工質量。毛坯成型方法：機械零件的工藝性還會受到毛坯成型方法的影響，不同結構形狀的毛坯對應不同的成型工藝設計，對機械零件產品的生產加工質量有著決定性的影響。因此，在選擇毛坯成型方法的過程中，要按照工件設計的復雜性來確定，保證機械零件的結構狀態與零件加工工藝路線一致，確保機械零件的加工質量不受其他因素影響。質量技術指標：機械零件產品的質量技術指標決定著機械加工生產的時間和成本，因此必須要控制質量技術指標來實現控制生產成本和生產周期的目標。在進行機械零件產品生產過程中，為了能夠滿足結構工藝性設計的需求，首先就要科學合理的制定質量技術指標，從而達到企業經濟效益的目標。

2機械零件工藝結構的合理性

2.1合理的選擇毛坯

機械零件都是從毛坯加工而來的，毛坯是機械產品加工最基礎的一個環節，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構的合理性。在選擇毛坯時，首先要結合零件的具體要求，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：

2.1.1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。

2.1.2毛坯的結構

對于毛坯的結構，是由機械零件的結構直接決定的，由于毛坯結構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，必須注重毛坯結構的選擇。在選擇毛坯結構時，為了良好的掌握結構的難易程度，可以選用合并、分解的方法。也就是說，在進行毛坯結構加工時，將幾個結構比較簡單的零件組合起來，合并成一個新的零件，或者將一個結構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，另一方面還能節省原料的使用量。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定后，在進行車床加工，并切割出滿足要求的活塞環。

2.2機械零件工藝性設計方法

經驗法：經驗法是機械零件工藝性設計的一種普遍方法，主要是在全面歸納的前提下給出經驗公式，并進行對比分析，從而選擇合適的機械設計方法，這種設計方法要求設計人員具有相當豐富的零件設計經驗才能夠保證經驗公式的可靠性，因此雖然經驗法的可行性較強，但是仍然不夠完善，而且經驗設計的科學性并不強，所以在機械零件的設計中還需進一步地完善。模型法：機械零件的結構通常比較復雜，而且有些零件的質量和體積都比較大，因此對于這些零件的設計一般采用模型法，目前構建零件模型主要是通過實驗的方式，在應用模型法的過程中，設計人員必須要注重與機械化實際生產的聯系，根據實際的生產狀況確定模型，以免影響零件的結構性能。理論設計法：理論設計法是建立在目前零件結構理論基礎上的。零件結構設計涉及到很多學科的知識，例如機械原理、材料力學、金屬學等等，因此在應用理論設計法的過程中，首先要確定零件的荷載，并根據荷載情況確定零件的尺寸，例如需要考慮直桿在拉伸情況下剖面受力情況，并利用相應的力學公式，來計算直桿零件的相關系數。

2.3機械零件加工工藝的內容

目前，我國的機械零件加工普遍采用的是數控的生產方式，因此要想保證機械零件加工的質量，必須要在機械零件加工之前詳細地了解機械零件的加工工藝，并根據機械零件實際的設計和加工要求，合理地制定加工方案。對于機械零件加工工藝的內容，首先在進行機械零件的加工之前就要選擇合適的數控機床，根據機械零件的實際情況，恰當的進行選擇，在確定數控機床之后，再進行具體加工工序的設計，由于不同種類的機械零件的加工工序都不盡相同，因此必須要在機械零件的設計完成之后，再開始加工操作；其次在確定好機械零件加工方案之后，要對機械零件加工圖紙進行仔細地分析，從而確定最合適的加工技術，保證整個加工工作的順利進行；最后要對機械零件進行加工工藝的設計，機械零件加工工藝的設計直接影響著機械零件的教工質量，是整個機械零件加工的核心步驟，所以在對機械零件進行設計的時候要做好基準的選擇、工具的選擇、工序的確定和安裝實施的步驟，做好這些工作才能夠確保機械零件的質量。

結語

總而言之，隨著社會的發展，機械設備越來越先進，機械零件的加工也越來越重要，對機械零件設計及加工工藝性都提出了更高要求。要想提高機械零件的設計和加工水平，就必須重視研究工作，從經濟性能需求、工藝性能需求、使用性能需求、設計需求等多個角度進行合理地設計，改善零件結構設計工藝，從而提升機械零件的加工質量，保證機械零件加工的安全性，減少材料浪費、有效地降低機械零件加工成本，從而提升加工效率，全面提升企業的市場競爭力，促進我國機械零件行業的健康穩定發展。

參考文獻：

[1]張軍.淺談零件的結構工藝性[J].黑龍江科技信息，2014（4）：141-142.

[2]高景玉.機械零件結構工藝性分析[J].中國校外教育（理論），2011（z1）：96-97.

[3]方敦恩.淺談機械零件加工及裝配工藝性[J].科技信息，2013（20）：102-103.

作者簡介：

第一作者：寧浩浩（1996.06.30），男，漢族，學生，河南省焦作市沁陽市山王莊鎮新店村，單位：鄭州大學機械工程學院，專業：機械工程，研究方向：機電一體化

第二作者：潘雷（1997.05.11），男，漢族，學生，河南省信陽市新縣陡山河鄉爛泥沖村潘，單位：鄭州大學機械工程學院，專業：機械工程

第三作者：崔冬冬（1996.06.05），男，漢族，學生，河南省焦作市沁陽市山王莊鎮萬南村，單位：鄭州大學機械工程學院，專業：機械工程

第四作者：馬永峰（1997.12.17），男，漢族，學生，河南省焦作市沁陽市崇義鎮蘭戶鋪村，單位：鄭州大學機械工程學院，專業：機械工程