淺析機(jī)械零件加工及裝配工藝性

趙福龍

摘 要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良、標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械產(chǎn)品越來(lái)越受歡迎。機(jī)械產(chǎn)品不僅應(yīng)該具備良好的加工工藝性，還應(yīng)該滿足良好的裝配工藝性，以提高生產(chǎn)效率，降低成本。本文總結(jié)了零件機(jī)械加工工藝過(guò)程及組件裝配工藝過(guò)程中的若干要求，并提出了相應(yīng)解決措施，同時(shí)舉例進(jìn)行了形象說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；裝配；工藝性

隨著工業(yè)4.0和智能制造的興起，第四次工業(yè)革命的到來(lái)已為時(shí)不遠(yuǎn)，機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展速度越來(lái)越快，機(jī)械產(chǎn)品向大型化、精密化、自動(dòng)化和成套化趨勢(shì)發(fā)展。零件的精度、加工效率，組件的裝配難易程度、時(shí)間成本、合格率對(duì)產(chǎn)品非常重要，因此對(duì)機(jī)械工藝性提出了更高的要求。

1 機(jī)械零件的加工工藝性

加工工藝本身比較復(fù)雜，對(duì)于不同形狀、尺寸、精度、批量以及不同機(jī)械性質(zhì)的機(jī)械零件，其使用的加工設(shè)備、加工方法、加工刀具等都有很大的不同。在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，應(yīng)充分考慮機(jī)械零件的加工工藝性。

1.1 零件加工工藝性要求

1.1.1 零件結(jié)構(gòu)應(yīng)減少機(jī)加工

機(jī)械加工是采用車床、銑床、鉆床等機(jī)床進(jìn)行去除材料的加工方式，需要消耗許多人力、物力。在設(shè)計(jì)不需要承受力的蓋板、側(cè)板等零件時(shí)，可以采用沖壓等其他加工方式。

1.1.2 零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于在零件及夾具上安裝

為使機(jī)械零件能在機(jī)床上卡緊，必須有足夠大的夾持面。同時(shí)，還應(yīng)減少安裝次數(shù)，盡可能在一次裝卡中加工較多零件表面，以提高加工效率和精度。

1.1.3 零件應(yīng)具有合適的精度、表面粗糙度、熱處理要求

機(jī)械零件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮零件的功能性能，選取最經(jīng)濟(jì)適用的材料，充分考慮精度、表面粗糙度、熱處理等要求。

1.2 零件加工工藝性實(shí)例

圖1是主軸的二維圖，其中有幾處不符合機(jī)械工藝性的地方：1處，缺少倒角，裝配時(shí)不易定位，且會(huì)劃傷零件，應(yīng)該增加45°倒角；2處，軸肩圓角r較大，裝配軸承時(shí)，軸承安裝不到位，導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)不滿足裝配要求；3處，鍵槽與另一端的鍵槽應(yīng)該在同一水平面，便于一次裝卡，一次加工，提升加工效率；4處，螺紋缺少螺紋退刀槽，不滿足加工要求，應(yīng)該在螺紋根部增加螺紋退刀槽。

2 機(jī)械裝配的工藝性

裝配質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品的總質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。實(shí)際操作中，往往一組合格的零件組裝完成后，產(chǎn)品不合格。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)考慮到產(chǎn)品裝配的步驟和環(huán)節(jié)，考慮每一道工序的工藝性。

2.1 機(jī)械裝配工藝性要求

2.1.1 零件應(yīng)便于存放、安裝、運(yùn)輸

零件應(yīng)便于存放，最好能疊起來(lái)放置，避免采用容易傾倒、摔壞的形狀。每個(gè)零件應(yīng)能穩(wěn)定地放置或擺放、懸掛在某些專用的支架上。

零件應(yīng)便于安裝，定位應(yīng)準(zhǔn)確。圓軸類零件應(yīng)具有倒角，防止零件之間相互劃傷。零件安裝時(shí)應(yīng)該具有明確的定位，可以采用凸臺(tái)、止口、定位銷等結(jié)構(gòu)定位。

零件及裝配好的組件應(yīng)能完好、方便地運(yùn)輸，如吊運(yùn)大型零件、組件，零件上應(yīng)安裝吊耳、吊環(huán)等。

2.1.2 零件應(yīng)具有防裝錯(cuò)設(shè)計(jì)

產(chǎn)品裝配過(guò)程中應(yīng)注意防止相似零件的錯(cuò)誤安裝。相似產(chǎn)品裝配時(shí)，容易混淆，不易發(fā)現(xiàn)，一旦錯(cuò)誤安裝，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功能和性能產(chǎn)生影響，甚至損壞產(chǎn)品，產(chǎn)生安全隱患。

2.1.3 裝配時(shí)采用防松措施

螺釘連接應(yīng)該具有防松措施。常用的螺釘緊固方法分別為：彈簧墊片緊固方式、螺紋厭氧膠緊固方式、保險(xiǎn)絲緊固方式、恒定扭力緊固方式、雙螺母緊固方式、開(kāi)口銷與帶槽螺母配合方式等。具體而言，應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品功能、性能要求、使用環(huán)境等來(lái)確定合理的緊固方式。例如，航空產(chǎn)品需要有兩種防松措施，可以選擇彈簧墊片緊固方式+螺紋厭氧膠緊固方式，或彈簧墊片緊固方式+保險(xiǎn)絲緊固方式。

2.1.4 采用調(diào)整裝置提高裝配精度

由幾個(gè)或多個(gè)零件組合而成的部件，可以通過(guò)調(diào)整各零件的位置，使誤差互相補(bǔ)償而達(dá)到較高的精度，也可以通過(guò)螺釘或墊片來(lái)調(diào)整。

2.1.5 設(shè)置檢驗(yàn)措施或結(jié)構(gòu)以保證產(chǎn)品的質(zhì)量

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在裝配完成后便于檢驗(yàn)機(jī)器的各項(xiàng)性能。例如，齒輪減速器上的觀察孔，可以在不打開(kāi)箱蓋的情況下觀察齒輪的嚙合情況及測(cè)量齒輪的側(cè)隙；氣壓閥模塊，在殼體上開(kāi)若干測(cè)試接口，方便測(cè)試人員調(diào)試、檢驗(yàn)時(shí)測(cè)量閥內(nèi)氣壓大小。

2.2 機(jī)械裝配工藝性實(shí)例

圖2是減速器中主軸的裝配圖，圖中有幾處不符合裝配工藝的地方：1處，端蓋端部直徑過(guò)小，低于軸承外圓的高度，不符合軸承裝配要求，圖2中同樣有多處軸肩的高度也高于軸承內(nèi)圓的高度。2處，軸承裝配應(yīng)選用合適的方法將軸承滑入或使用工裝平齊壓入。3處，端蓋與殼體之間應(yīng)添加可調(diào)墊圈，保證軸承與軸的軸向間隙在合適范圍，軸向間隙較大，軸會(huì)軸向攢動(dòng)。4處，螺紋連接應(yīng)增加防松措施，可以添加調(diào)整墊圈，或添加螺紋膠防松。

3 結(jié)語(yǔ)

本文著重探討了機(jī)械加工及裝配工藝性零件，分析了滿足工藝性的要求，并列舉實(shí)例說(shuō)明，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、加工、裝配技術(shù)人員有一定的指導(dǎo)意義。零件、組件不僅應(yīng)滿足設(shè)計(jì)需要，更需符合工藝性要求，以縮短生產(chǎn)周期，提高加工效率，提高產(chǎn)品合格率。

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