機(jī)械零件設(shè)計(jì)及加工工藝研究

楊配輕 王景輝

摘 要：以“機(jī)械零件的設(shè)計(jì)和加工工藝”為主要研究對(duì)象，分別從設(shè)計(jì)的基本原則和加工的注意事項(xiàng)等兩個(gè)層面展開研究與分析，希望能為進(jìn)一步做好機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與加工提出建議與對(duì)策，以供大家依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械零件；設(shè)計(jì)；加工工藝

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.03.013

隨著社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械零件的質(zhì)量是否能夠真正滿足實(shí)際需求，設(shè)計(jì)及加工工藝是極為重要的影響因素。大量的實(shí)踐表明，如果設(shè)計(jì)的方案科學(xué)、合理，會(huì)更加有利于零部件的加工，使其節(jié)省時(shí)間，提升效率，節(jié)約成本；如果加工工藝良好的話，那么精度就能提升，就會(huì)更好的占有市場(chǎng)。由此可見，關(guān)于“機(jī)械零件中設(shè)計(jì)及加工工藝”的研究與分析尤為重要。

1 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本原則

要想真正做好機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，筆者認(rèn)為應(yīng)該重點(diǎn)遵循以下基本原則：

（1）設(shè)計(jì)的功能性。機(jī)械零件設(shè)計(jì)本身就是為了實(shí)現(xiàn)某種或者某幾種特定的功能，因此在設(shè)計(jì)時(shí)一定要秉承“功能性”的基本原則，否則就失去了其應(yīng)有的意義。我們以“增穩(wěn)云臺(tái)”的設(shè)計(jì)為例，其主要的功能就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭的穩(wěn)定，從而保證攝像頭功效的充分發(fā)揮，能夠在每一個(gè)瞬間對(duì)準(zhǔn)每一個(gè)方位，如果說設(shè)計(jì)方案無法順利達(dá)成上述功能的話，設(shè)計(jì)自然也就失去了意義。為此，設(shè)計(jì)人員在制定方案的時(shí)候，首先會(huì)從宏觀層面，整體把握功能，然后再進(jìn)行功能的合理分解，通常就是分功能、子功能和功能元，保證設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。

（2）設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。對(duì)于機(jī)械零件的設(shè)計(jì)而言，最理想的方案就是最小的成本實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的功能。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)的第二個(gè)基本原則就是設(shè)計(jì)的“最優(yōu)化”原則。具體來說，就是要對(duì)設(shè)計(jì)的要求充分理解，然后對(duì)多種方案進(jìn)行比較與分析，最終選擇最為合理的設(shè)計(jì)方案。需要注意的是，最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)該是每一個(gè)設(shè)計(jì)的參數(shù)都是最優(yōu)化的，當(dāng)然在選擇設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，成本也是重要的考量因素。

（3）設(shè)計(jì)的模塊化。模塊化是隨著機(jī)械加工業(yè)的飛速發(fā)展而呈現(xiàn)出來的嶄新趨勢(shì)，也是對(duì)設(shè)計(jì)人員的基本要求。關(guān)于模塊化的設(shè)計(jì)，主要目的就是為了實(shí)現(xiàn)功能的系統(tǒng)化和整體化，從而進(jìn)一步強(qiáng)化零件的可靠性，能夠更好發(fā)揮其應(yīng)有的積極效用。

2 零件加工工藝的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行機(jī)械零件加工的時(shí)候，筆者認(rèn)為應(yīng)該重點(diǎn)做好以下幾項(xiàng)基本工作：

2.1 正確選擇定位基準(zhǔn)

在進(jìn)行加工的過程中，能夠合理選擇定位基準(zhǔn)是至關(guān)重要的，這直接關(guān)系到機(jī)械零件的加工是否能夠真正達(dá)到要求，關(guān)乎到加工順序的合理與否?；凇盎鶞?zhǔn)定位”的重要作用，筆者認(rèn)為在進(jìn)行選擇的時(shí)候，最好是能夠明確機(jī)械零件的實(shí)際加工要求，然后確定定位基準(zhǔn)，按照既定的加工工藝路線進(jìn)行反向前推，最終做出決定。

2.2 選擇表面加工的方法

一般來說，一些基本的幾何表面共同構(gòu)成了機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)和形狀，那么機(jī)械零件的加工在本質(zhì)上來說，就是幾何表面的獲取過程。只是需要注意的是，對(duì)于同一個(gè)幾何表面，可能會(huì)有多種加工的方法，每一種方法很有可能都是優(yōu)點(diǎn)與劣勢(shì)并存的，具體體現(xiàn)在加工質(zhì)量、耗費(fèi)時(shí)間以及成本等方面。我們需要在綜合考量上述因素的基礎(chǔ)上，選擇最為合適的一種加工方法。在選擇的時(shí)候，要充分立足于工廠的實(shí)際條件，然后確定最終工序的加工方法，再針對(duì)與該表面相關(guān)前工序的加工方法進(jìn)行選擇。

2.3 科學(xué)合理確定加工階段

如果對(duì)于機(jī)械零件的質(zhì)量要求比較高，建議采用階段加工的方法，也就是“逐層深入”的基本原則，通常分為三個(gè)基本階段，分別是：粗加工的階段、半精確加工的過程以及精確加工的過程，如果在對(duì)精度有著特別要求的情況下，必須進(jìn)行光整加工。否則，所加工出的機(jī)械零件很難在精度和粗糙度方面達(dá)到要求。

2.4 做好工序集中與分散工作

一旦加工的方法得到了確定，那么就要以機(jī)械零件的類型和工廠的實(shí)際條件為基礎(chǔ)，確定完成零件加工要經(jīng)過幾道工序，建議按照“工序集中與分散”的原則進(jìn)行科學(xué)選擇。秉承上述基本原則，最大的優(yōu)勢(shì)就在于利于提升生產(chǎn)速率，利于縮短輔助時(shí)間，利于實(shí)現(xiàn)更高的精度加工。

2.5 切實(shí)安排好工序順序

合理安排好工序的順序，對(duì)于順利完成機(jī)械零件的加工至關(guān)重要。一般來說，相對(duì)于其它表面而言，應(yīng)該最先做好定位基準(zhǔn)面的加工，然后以此為基礎(chǔ)，展開其它工作。加工過程中主次關(guān)系要分清，要做到粗加工在先，精確加工在后，平面加工先行，孔加工在后等。

3 結(jié)語(yǔ)

從上文的論述中，我們對(duì)于機(jī)械零件的設(shè)計(jì)和加工工藝有了更加深入的了解和認(rèn)識(shí)。當(dāng)然，設(shè)計(jì)方案和加工工藝的選擇應(yīng)該立足于工廠的實(shí)際條件，只有這樣，才能在力所能及的范圍內(nèi)，以最節(jié)約、最高效的方式加工設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的機(jī)械零件。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何朝遠(yuǎn)，林貽軍.對(duì)玻纖機(jī)械零件設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)的討論[J].玻璃纖維，2018（1）.

[2] 胡國(guó)軍.相關(guān)要求在機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（3）.

[3] 魏效玲，曹慶奎，劉洵，等.機(jī)械零件設(shè)計(jì)參數(shù)的模糊綜合評(píng)判[J].煤礦機(jī)械，2015（10）.