機械零件設(shè)計加工工藝探討

時間:2022-05-14 11:50:37

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機械零件設(shè)計加工工藝探討

摘要:本文以機械零件為研究視角,分析其設(shè)計要領(lǐng)、加工精度質(zhì)控方法。在分析機械零件設(shè)計有效性時,確定了其設(shè)計功能性、成本控制、模塊獨立等設(shè)計原則,嘗試從結(jié)構(gòu)材料、毛坯成型兩個設(shè)計干擾條件入手,加強機械零件穩(wěn)定性、安全性設(shè)計效果。在分析機械零件加工精度控制工作時,獲取了零件加工的全面性、嚴密性特點,分別從加工程序、溫度條件兩個制約因素為切入點,嘗試提升零件加工精度。

關(guān)鍵詞:機械零件;結(jié)構(gòu)材料;溫度條件

機械零件在設(shè)計、加工兩個方面的工藝層次,是判斷機械零件品質(zhì)的關(guān)鍵依據(jù)。零件自身結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性,直接關(guān)系著機械零件加工精度?,F(xiàn)階段,機械零件具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu),加工工藝精煉的零部件,在生產(chǎn)程序中,能夠顯著增強機械加工整體效能,同時有效控制生產(chǎn)成本,展現(xiàn)出多重競爭優(yōu)勢。因此,針對機械零件,系統(tǒng)性研究其設(shè)計工藝、加工精密度兩項工作,具有重要意義。

1機械零件設(shè)計工作分析

1.1機械零件設(shè)計原則

(1)功能性。在設(shè)計機械零部件結(jié)構(gòu)時,以零部件功能為基礎(chǔ),有序完成設(shè)計工作,以此保障機械零部件的應(yīng)用性能。例如,增穩(wěn)云臺機械零部件設(shè)計期間,其應(yīng)用功能在于保障攝像頭支撐的穩(wěn)定性,保障攝像頭應(yīng)用的有效性。因此,在設(shè)計增穩(wěn)云臺機械零部件時,應(yīng)加強方位對準設(shè)計。如若設(shè)計方案難以完成瞬間對準,將會削弱機械零部件的穩(wěn)定性能力,使其失去應(yīng)用價值。為此,設(shè)計人員在開展機械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時,應(yīng)以其功能為視角,加強功能分解,提升設(shè)計的有效性。(2)成本最優(yōu)性。以機械零部件設(shè)計為視角,加強設(shè)計成本控制。為此,機械設(shè)計應(yīng)以成本最優(yōu)為理念。在設(shè)計初期,應(yīng)以宏觀視角,完成設(shè)計方案對比,確定成本最優(yōu)的設(shè)計方案。在成本最優(yōu)方案中,同時保障機械零部件性能最優(yōu),以此達成雙優(yōu)設(shè)計效果。(3)模塊獨立性。模塊獨立性設(shè)計理念,同樣作為設(shè)計人員的工作重點。模塊設(shè)計思想,旨在提升機械零部件設(shè)計的系統(tǒng)性,有效提升機械零部件應(yīng)用性能,使其發(fā)展應(yīng)用價值。

1.2機械零件設(shè)計干擾條件

(1)結(jié)構(gòu)材料。機械零部件所使用的結(jié)構(gòu)材料,在化學(xué)、力學(xué)等條件作用下,將會產(chǎn)生差異性的反應(yīng)。結(jié)合材料性能,完成生產(chǎn)工藝規(guī)劃,甄選與機械零部件具有相似結(jié)構(gòu)的材料,以此減少機械零件加工程序形成的干擾性條件。如果在加工期間,存在結(jié)構(gòu)出入問題,應(yīng)采取有效的補救措施,保障零件加工品質(zhì)。(2)毛坯成型技術(shù)。機械零件加工程序緊密性,將會受到毛坯成型工藝的干擾。各類結(jié)構(gòu)形式的毛坯,含有多重成型工藝,對零件加工品質(zhì)具備一定干擾能力。因此,在診斷毛坯成型技術(shù)期間,應(yīng)依據(jù)工件設(shè)計需求綜合確定,以期提升機械零件結(jié)構(gòu)與加工程序的協(xié)同性,降低機械零件加工精度受干擾的可能性。

1.3機械零件設(shè)計的工作關(guān)鍵要領(lǐng)

(1)可靠性設(shè)計。針對機械零件開展的可靠性設(shè)計工作,設(shè)計項目分別包括零件結(jié)構(gòu)、參數(shù)公差、零件結(jié)構(gòu)規(guī)格、零件材料等。加強關(guān)鍵零件穩(wěn)定性設(shè)計,提升關(guān)鍵零件的設(shè)計效果。相比傳統(tǒng)機械設(shè)計方法,穩(wěn)定性設(shè)計元素,以用戶零件應(yīng)用需求為基礎(chǔ),提升設(shè)計使用適用性,確定具有特征描述性的函數(shù),提升平均值設(shè)計效果,嘗試借助概率統(tǒng)計方式完成函數(shù)求解。與此同時,機械產(chǎn)品在設(shè)計其穩(wěn)定性時,結(jié)構(gòu)設(shè)計具有性能失效的潛在因素,以實際需求為基礎(chǔ)完成可靠性設(shè)計,將會確定各設(shè)計參數(shù)各項不確定特征,以此保障可靠性設(shè)計的有效性。(2)安全性設(shè)計。安全性設(shè)計,建立在經(jīng)驗法設(shè)計方法基礎(chǔ)上,具有機械零件設(shè)計的普遍性。此種設(shè)計,借助經(jīng)驗完成結(jié)構(gòu)設(shè)計,在多重設(shè)計方案中予以分析,由此確定具有適應(yīng)性的設(shè)計方案。此種設(shè)計方法,對設(shè)計人員提出了較高的專業(yè)能力。與此同時,在經(jīng)驗法設(shè)計基礎(chǔ)上,加強安全設(shè)計公式驗證,以此保障機械零件應(yīng)用的安全性,避免機械零件在生產(chǎn)中,出現(xiàn)意外情況,改善生產(chǎn)效果。

2機械零件加工精度保障分析

2.1機械零件加工特點

(1)加工全面性。一般情況下,在開展機械零件加工程序期間,應(yīng)科學(xué)制定全面性的數(shù)控加工流程,同時開展試驗程序。繼而結(jié)合零件實際存在的問題,加強數(shù)控加工流程優(yōu)化。數(shù)控機床加工程序中,含有零件加工、刀具使用等。此類工藝參數(shù)設(shè)計,應(yīng)符合零件機械加工的具體要求,以此提升零件加工方案的完整性。(2)加工嚴密性。針對機械零件開展的加工程序,其品質(zhì)要求較高,比如,零件間黏合力、零件加工精度等。因此,針對零件加工的數(shù)控程序,應(yīng)保持較高的嚴密性。加強零件加工嚴密性,提升數(shù)控加工模式的精確性,減少人為干預(yù)成分,科學(xué)控制人為失誤問題,保障機械加工的規(guī)范性。此外,減少人為作業(yè)成分,能夠有效提升機械化生產(chǎn)占比,提升人工勞動成本節(jié)約性,有助于提升企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展能力。機械零件的嚴密性,有助于保障其使用性能,使其具備優(yōu)異的生產(chǎn)能力。

2.2機械零件加工精度制約因素

(1)加工程序。在加工機械零件過程中,應(yīng)以機械零件控制為側(cè)重點,提升管控有效性。如若管控工作不到位,將會形成工作疏忽問題,危及機械零件加工精確性。機械零件在實際開展加工程序中,加工人員應(yīng)提升加工設(shè)計的有效性,使其進度具有規(guī)范性。與此同時,在加工期間,應(yīng)選擇具有適應(yīng)性的零件材料,保障加工工藝與機械零件功能的匹配性。通常情況下,機械零加工程序中,對零件各項參數(shù)具有一定精確度要求。在實際加工程序中,加強加工程序管控,以期獲得較高的加工精度。加工程序管理工作,具體表現(xiàn)為:①加工人員應(yīng)嚴格依據(jù)工藝、圖紙的各項需求,完成零件加工操作。②針對加工設(shè)備有序落實維護工作,減少機械設(shè)備故障問題,保障零件加工精度。③加強加工人員確定,以期保障加工人員專業(yè)技能,順應(yīng)加工工藝的各項要求。④針對加工人員專業(yè)能力,采取定期考核形式,有效獲取加工人員的專業(yè)特長。⑤針對加工設(shè)備,有序落實養(yǎng)護工作,為機械零件加工程序奠定基礎(chǔ)條件。(2)溫度條件。在機械零件加工程序中,加工溫度作為影響加工品質(zhì)的關(guān)鍵因素。機械零件在加工程序中,其溫度條件設(shè)計的科學(xué)性,直接作用于加工精度控制效果。為此,在零件加工程序中,應(yīng)科學(xué)完成溫度控制工作,保障零件加工溫度的標準性。在機械零件完成加工處理時,借助切削液,科學(xué)控制機械零件溫度處理程序,以期提升機械零件加工密度控制效果。與此同時,在機械零件加工程序中,應(yīng)適時采取冷卻處理措施,提升刀具、車床等環(huán)節(jié)溫度控制能力,以期減少溫度條件產(chǎn)生的精度威脅。在實際加工程序中,用結(jié)合工件的實際情況,加強工件溫度控制,有序完成機械車床溫度控制工作,比如,冷卻、加熱等。

2.3機械零件加工精度的質(zhì)控措施

(1)確定加工程序。機械零件加工程序,具體設(shè)計為:粗加工、半精確加工、精確加工。采取三層加工模式,以此保障機械零件加工精度,提升機械零件加工程序的質(zhì)控效果。(2)統(tǒng)籌規(guī)劃各項工作。統(tǒng)籌規(guī)劃各項工作:以機械零件功能、機械生產(chǎn)能力為出發(fā)點,加強零件加工工序的工藝適用性;分別從集中性、分散性兩個視角,完成加工工序確定,以此提升零件加工生產(chǎn)能力,保障加工精密度。(3)加強工序規(guī)劃。在機械零件加工期間,應(yīng)細致規(guī)劃工序次序,提升機械零件加工順利性。通常情況下,應(yīng)系統(tǒng)性完成基準面定位程序,在此基礎(chǔ)上,有序落實各項加工程序。與此同時,加工程序應(yīng)確定主次層次,保障粗加工優(yōu)先落實,精密加工在后期完成,平面加工在前期加工程序予以完成,孔加工程序在后期加工程序中精密處理。系統(tǒng)性規(guī)劃工序次序,有助于科學(xué)完成機械零件加工程序,減少機械零件質(zhì)量問題發(fā)生,提升加工精密度。

3機械零件設(shè)計實例

(1)機械零件設(shè)計以二級減速器輸入軸為例。(2)設(shè)計要求為:輸入功率p1設(shè)為8kW;轉(zhuǎn)速設(shè)為n1=500r,以分鐘計量;齒輪齒寬b1設(shè)為70mm;齒數(shù)z1設(shè)計為28個;模數(shù)m1設(shè)計為2.5;壓力角度a1設(shè)為20度;假設(shè)減速使用壽命為3000天。(3)輸入軸設(shè)計的關(guān)鍵點在于:材料選?。粺崽幚?;受力分析;確定危險區(qū)域。(4)材料選擇以45#鋼為主,在處理完成時,其硬度HB應(yīng)達到240。(5)此零件結(jié)構(gòu)以階梯式為主,7軸段設(shè)計方案。七個軸段的規(guī)格參數(shù)分別為:長度尺寸為30mm、6mm、103mm、6mm、27mm、60mm、78mm;直徑尺寸為56mm、50mm、63mm、50mm、55mm、51mm、46mm。

4結(jié)語

綜上所述,相比常規(guī)性設(shè)計,穩(wěn)定與安全性設(shè)計法,充分結(jié)合了機械零件的應(yīng)用需求,使其參數(shù)具有可控性,保障設(shè)計方案的客觀性。為此,相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)加強干擾條件獲取能力,持續(xù)增強機械零部件設(shè)計有效性。與此同時,在設(shè)計完成時,在零部件加工程序中,應(yīng)融合精密度設(shè)計思想,加強零部件設(shè)計品質(zhì),提升機械零部件的應(yīng)用效能,使其在各項生產(chǎn)程序中發(fā)揮作用。

參考文獻:

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作者:范興勁 單位:大華技術(shù)股份有限公司