浅谈机械零件工艺结构的合理性

宁浩浩 潘雷 崔冬冬 马永峰

摘 要：近年来，我国制造业得到了飞速的发展，这极大地促进了我国工业产业的全面发展。机械零件是机械产品的基础，只有保证机械零件的合理，才能确保机械产品的正常使用，因此，在进行机械零件设计、加工时，必须保证其工艺结构的合理性，下面就机械零件工艺结构的合理性进行全面分析。

关键词：机械零件；工艺结构；合理性

引言

对于机械产品加工是一个十分复杂的过程，不仅要保证机械产品性能、功能满足相关需求，还需要保证产品的各个零件结构合理，这样才能保证产品的正常应用。对机械产品而言，结构工艺合理的零件，能有效地降低产品加工成本并提高产品的综合性能，反之若结构不合理的零件则会对机械产品的正常使用造成很大影响，因此确保机械零件工艺结构的合理性是十分重要的。

1机械零件工艺性设计影响因素

结构材料：结构材料的性能受到化学性质和力学因素的影响，所以说在选择机械零件结构加工材料的时候，要根据所选材料的性能状态来制定相应的生产工艺，选择与机械零件基本结构相一致的结构材料，如果出现不一致的状况，需要及时的采取补救措施，从而保证机械零件的加工质量。毛坯成型方法：机械零件的工艺性还会受到毛坯成型方法的影响，不同结构形状的毛坯对应不同的成型工艺设计，对机械零件产品的生产加工质量有着决定性的影响。因此，在选择毛坯成型方法的过程中，要按照工件设计的复杂性来确定，保证机械零件的结构状态与零件加工工艺路线一致，确保机械零件的加工质量不受其他因素影响。质量技术指标：机械零件产品的质量技术指标决定着机械加工生产的时间和成本，因此必须要控制质量技术指标来实现控制生产成本和生产周期的目标。在进行机械零件产品生产过程中，为了能够满足结构工艺性设计的需求，首先就要科学合理的制定质量技术指标，从而达到企业经济效益的目标。

2机械零件工艺结构的合理性

2.1合理的选择毛坯

机械零件都是从毛坯加工而来的，毛坯是机械产品加工最基础的一个环节，因此，在进行机械零件加工设计时，必须合理的选择毛坯，这样才可以保证机械零件工艺结构的合理性。在选择毛坯时，首先要结合零件的具体要求，选择合理的加工原料和加工方法，然后结合零件设计图纸，确定毛坯尺寸、形状、大小等，这样才能保证加工出来的机械零件满足实际需求。在选择毛坯时，主要从以下两个方面进行：

2.1.1毛坯的尺寸形状

在确定毛坯尺寸形状时，为了保证机械零件的加工效率，要尽可能地保证毛坯的尺寸、形状与机械零件本身的尺寸。形状相似，避免因毛坯过于粗糙，而加大机械零件的加工量。在进行机械零件设计时，要尽量选择先进的毛坯加工手段，这样就能保证在批量加工机械零件时，获得良好的加工效果。

2.1.2毛坯的结构

对于毛坯的结构，是由机械零件的结构直接决定的，由于毛坯结构对零件的加工有很大的影响，因此，在进行机械零件加工设计时，必须注重毛坯结构的选择。在选择毛坯结构时，为了良好的掌握结构的难易程度，可以选用合并、分解的方法。也就是说，在进行毛坯结构加工时，将几个结构比较简单的零件组合起来，合并成一个新的零件，或者将一个结构比较大的毛坯切削成多个小的零件，从而满足机械零件加工的需求。这样一方面能减少毛坯加工的次数，另一方面还能节省原料的使用量。例如：在加工车床丝杠螺母合口瓦与活塞环时，可以先加工长套筒与整个毛坯，在进行合口瓦加工时，将其切削成两部分，当长套筒半径符合规定后，在进行车床加工，并切割出满足要求的活塞环。

2.2机械零件工艺性设计方法

经验法：经验法是机械零件工艺性设计的一种普遍方法，主要是在全面归纳的前提下给出经验公式，并进行对比分析，从而选择合适的机械设计方法，这种设计方法要求设计人员具有相当丰富的零件设计经验才能够保证经验公式的可靠性，因此虽然经验法的可行性较强，但是仍然不够完善，而且经验设计的科学性并不强，所以在机械零件的设计中还需进一步地完善。模型法：机械零件的结构通常比较复杂，而且有些零件的质量和体积都比较大，因此对于这些零件的设计一般采用模型法，目前构建零件模型主要是通过实验的方式，在应用模型法的过程中，设计人员必须要注重与机械化实际生产的联系，根据实际的生产状况确定模型，以免影响零件的结构性能。理论设计法：理论设计法是建立在目前零件结构理论基础上的。零件结构设计涉及到很多学科的知识，例如机械原理、材料力学、金属学等等，因此在应用理论设计法的过程中，首先要确定零件的荷载，并根据荷载情况确定零件的尺寸，例如需要考虑直杆在拉伸情况下剖面受力情况，并利用相应的力学公式，来计算直杆零件的相关系数。

2.3机械零件加工工艺的内容

目前，我国的机械零件加工普遍采用的是数控的生产方式，因此要想保证机械零件加工的质量，必须要在机械零件加工之前详细地了解机械零件的加工工艺，并根据机械零件实际的设计和加工要求，合理地制定加工方案。对于机械零件加工工艺的内容，首先在进行机械零件的加工之前就要选择合适的数控机床，根据机械零件的实际情况，恰当的进行选择，在确定数控机床之后，再进行具体加工工序的设计，由于不同种类的机械零件的加工工序都不尽相同，因此必须要在机械零件的设计完成之后，再开始加工操作；其次在确定好机械零件加工方案之后，要对机械零件加工图纸进行仔细地分析，从而确定最合适的加工技术，保证整个加工工作的顺利进行；最后要对机械零件进行加工工艺的设计，机械零件加工工艺的设计直接影响着机械零件的教工质量，是整个机械零件加工的核心步骤，所以在对机械零件进行设计的时候要做好基准的选择、工具的选择、工序的确定和安装实施的步骤，做好这些工作才能够确保机械零件的质量。

结语

总而言之，随着社会的发展，机械设备越来越先进，机械零件的加工也越来越重要，对机械零件设计及加工工艺性都提出了更高要求。要想提高机械零件的设计和加工水平，就必须重视研究工作，从经济性能需求、工艺性能需求、使用性能需求、设计需求等多个角度进行合理地设计，改善零件结构设计工艺，从而提升机械零件的加工质量，保证机械零件加工的安全性，减少材料浪费、有效地降低机械零件加工成本，从而提升加工效率，全面提升企业的市场竞争力，促进我国机械零件行业的健康稳定发展。

参考文献：

[1]张军.浅谈零件的结构工艺性[J].黑龙江科技信息，2014（4）：141-142.

[2]高景玉.机械零件结构工艺性分析[J].中国校外教育（理论），2011（z1）：96-97.

[3]方敦恩.浅谈机械零件加工及装配工艺性[J].科技信息，2013（20）：102-103.

作者简介：

第一作者：宁浩浩（1996.06.30），男，汉族，学生，河南省焦作市沁阳市山王庄镇新店村，单位：鄭州大学机械工程学院，专业：机械工程，研究方向：机电一体化

第二作者：潘雷（1997.05.11），男，汉族，学生，河南省信阳市新县陡山河乡烂泥冲村潘，单位：郑州大学机械工程学院，专业：机械工程

第三作者：崔冬冬（1996.06.05），男，汉族，学生，河南省焦作市沁阳市山王庄镇万南村，单位：郑州大学机械工程学院，专业：机械工程

第四作者：马永峰（1997.12.17），男，汉族，学生，河南省焦作市沁阳市崇义镇兰户铺村，单位：郑州大学机械工程学院，专业：机械工程