機(jī)械類(lèi)零件加工的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)分析

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種施工機(jī)械的數(shù)量逐漸增多，這就進(jìn)一步增加了機(jī)械類(lèi)零件的需求數(shù)量。零件作為機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，對(duì)于后者各項(xiàng)功能的順利實(shí)現(xiàn)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此，就要不斷提高機(jī)械零件的設(shè)計(jì)加工質(zhì)量，為機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行提供可靠保障。本文對(duì)機(jī)械零件加工中的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)原則進(jìn)行了一定的論述，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)各種不同類(lèi)型機(jī)械零件的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)進(jìn)行了比較深入的分析研究，有助于促進(jìn)機(jī)械零件設(shè)計(jì)加工質(zhì)量的不斷提高，對(duì)于從事相關(guān)工作的技術(shù)人員具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械;零件加工;工藝設(shè)計(jì)

0? 引言

機(jī)械類(lèi)零件作為機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，其具有非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，其發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。機(jī)械類(lèi)零件的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的工作，其中涉及到工學(xué)、機(jī)械制造以及夾具設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容，對(duì)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水平要求非常高。機(jī)械類(lèi)零件的工藝設(shè)計(jì)主要包括：軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、箱體類(lèi)、齒輪類(lèi)以及套筒類(lèi)等5種不同的類(lèi)型，其設(shè)計(jì)加工質(zhì)量對(duì)于設(shè)備的整體性能具有決定性的影響。因此，為了確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，就要不斷提高機(jī)械類(lèi)零件的工藝設(shè)計(jì)水平，進(jìn)而為機(jī)械設(shè)備各項(xiàng)功能的順利發(fā)揮提供可靠保障。

1? 機(jī)械零件加工中的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)原則

通過(guò)對(duì)典型機(jī)械零件的整體工藝設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行深入的分析研究，能夠發(fā)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)對(duì)于零件的加工精度和質(zhì)量具有決定性的影響，這就要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行機(jī)械零件的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)過(guò)程中，充分結(jié)合工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)的基本原則。

首先是時(shí)效性原則，工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)需要充分結(jié)合零件的加工目標(biāo)，為加工工藝的順利開(kāi)展提供有利條件，這就要求技術(shù)人員在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)時(shí)，對(duì)零件的加工需求進(jìn)行系統(tǒng)全面的調(diào)查，并對(duì)機(jī)械加工余量進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，為零件的加工質(zhì)量符合要求建立良好的基礎(chǔ)。

同時(shí)，還要做好夾具的設(shè)計(jì)工作，結(jié)合零件的實(shí)際工作要求，優(yōu)選刀具和道具的安裝方案，促進(jìn)加工工藝水平的不斷提高，進(jìn)而滿足機(jī)械零件加工質(zhì)量的要求;其次是可操作性原則，工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)不僅要注重機(jī)械零件的加工質(zhì)量，還要關(guān)注零件的加工效率，降低加工成本，為企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

在工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)過(guò)程中，要充分注重改進(jìn)的實(shí)踐價(jià)值，確保其在實(shí)際操作過(guò)程中具有良好的可操作性，有助于降低零件加工難度，確保其加工質(zhì)量符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。

2? 軸類(lèi)零件加工的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)

軸類(lèi)零件被廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，根據(jù)其機(jī)構(gòu)的不同，可以分為光軸、偏心軸、凸輪軸以及階梯軸等多種不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，軸類(lèi)零件在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中主要承擔(dān)著扭矩傳遞的工作，其加工質(zhì)量對(duì)于機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了能夠提高軸類(lèi)零件的工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以從以下幾方面進(jìn)行改善。

①對(duì)于需要進(jìn)行深孔加工的軸類(lèi)零件，由于在加工過(guò)程中極易造成孔洞變形，進(jìn)而會(huì)給加工質(zhì)量造成不利影響，可以通過(guò)對(duì)加工順序進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，將深孔加工設(shè)置在調(diào)質(zhì)完成后，這就能夠?qū)⒓庸み^(guò)程中的孔洞變形限制在較小的范圍內(nèi)，進(jìn)而確保軸類(lèi)零件的加工質(zhì)量符合要求。

②當(dāng)零件的剛度較大，這就會(huì)給軸類(lèi)零件加工的順利進(jìn)行造成了不小的阻礙，先后通過(guò)對(duì)大直徑外圓的加工以及小直徑外圓表面的處理降低零件的剛度，確保加工過(guò)程的順利進(jìn)行。

③對(duì)于部分對(duì)精度要求非常高的軸類(lèi)零件而言，則需要選用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)加工，并且在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程中要對(duì)零件的幾何要素、尺寸以及輪廓等進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析，進(jìn)而優(yōu)選適宜的加工方案，確保加工的順利開(kāi)展。

④在軸類(lèi)零件的裝夾過(guò)程中，對(duì)于部分有特殊要求的軸類(lèi)零件還要以?xún)?nèi)孔作為定位標(biāo)準(zhǔn)，還要選用高質(zhì)量的專(zhuān)用刀具和夾具進(jìn)行生產(chǎn)加工。

3? 盤(pán)類(lèi)零件加工的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)

盤(pán)類(lèi)零件具有直徑大、厚度薄的特點(diǎn)，這就大大增加了其加工難度，為了確保整個(gè)加工過(guò)程的順利進(jìn)行，就要對(duì)其工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)，在實(shí)際的加工過(guò)程中，可以從以下幾方面進(jìn)行改善。

①盤(pán)類(lèi)零件的質(zhì)量控制措施，加工的技術(shù)人員要對(duì)零件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析研究，并且在加工過(guò)程中還要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行各項(xiàng)操作，降低加工誤差，盡可能確保加工參數(shù)與圖紙保持一致。

②較強(qiáng)的可操作性，由于盤(pán)類(lèi)零件本身的加工難度就較高，為了盡可能減少加工瑕疵，這就需要提高工藝設(shè)計(jì)的可操作性，降低整個(gè)操作的復(fù)雜程度，為零件加工的順利進(jìn)行建立良好的基礎(chǔ)。

③安裝便利，相較于其他類(lèi)型的零件而言，盤(pán)類(lèi)零件具有其獨(dú)特的安裝工藝要求，為了有效降低盤(pán)類(lèi)零件的安裝難度，在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)其裝卸方式進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化處理，進(jìn)而能夠在一定程度上提高安裝效率。

4? 箱體類(lèi)零件加工的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)

箱體類(lèi)零件的加工工藝設(shè)計(jì)如圖1所示，對(duì)于不同類(lèi)型的箱體加工要求，需要結(jié)合其強(qiáng)度和復(fù)雜程度的不同，對(duì)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)，所制定的改進(jìn)策略如下所示。

①工藝設(shè)計(jì)流程，在傳統(tǒng)箱體類(lèi)零件的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于其加工步驟非常繁瑣，這就大大增加了零件加工過(guò)程中的不可控因素，進(jìn)而會(huì)影響到工藝設(shè)計(jì)整體的合理性，這就需要對(duì)其設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化改善，減少其中不必要的冗余環(huán)節(jié)，降低加工難度。

②對(duì)資源進(jìn)行充分的利用，為了盡可能減少箱體加工過(guò)程中所產(chǎn)生的廢料，這就需要對(duì)其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，使切削刀具等組件得以發(fā)揮其在零件加工中的積極作用，確保加工質(zhì)量符合零件的工作性能要求。

③限制影響零件質(zhì)量的消極因素，例如，在加工過(guò)程中的對(duì)刀精度和對(duì)刀速率對(duì)箱體類(lèi)零件的加工質(zhì)量具有非常重要的影響，這就需要對(duì)其加工過(guò)程中的消極因素進(jìn)行有效的規(guī)避，凸顯工藝設(shè)計(jì)落實(shí)價(jià)值達(dá)到提高箱體零件加工質(zhì)量的目的。

5? 齒輪類(lèi)零件加工的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)

在齒輪類(lèi)零件的加工過(guò)程中，毛坯加工其是非常重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，會(huì)直接影響到齒輪的工作性能，在工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)過(guò)程中需要注重毛坯的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)。在實(shí)際的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

①齒輪寬度，適當(dāng)增加各級(jí)圓柱齒輪副的工作齒輪寬度，這樣就能夠從根本上提高并平衡齒輪接觸及彎曲疲勞強(qiáng)度，有助于提高齒輪的工作平順度和使用壽命。

②速比分配，在確保圓柱齒輪副高速級(jí)和低速級(jí)的中心距維持在某一固定數(shù)值的情況下，通過(guò)適當(dāng)增加高速級(jí)的速比和降低低速級(jí)的速比，能夠從一定程度上提高兩級(jí)圓柱齒輪副的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，為其在各種不同工況下正常運(yùn)行建立良好的基礎(chǔ)。

6? 套筒零件加工的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)

套筒類(lèi)零件在機(jī)械設(shè)備中的多個(gè)方面都具有十分重要的作用，例如，液壓系統(tǒng)的液壓缸和內(nèi)燃機(jī)中的氣缸套，在工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)過(guò)程中要予以充分的重視。不同的套筒類(lèi)零件，在結(jié)構(gòu)、尺寸以及用途等方面有所不同，但是其整體結(jié)構(gòu)都相對(duì)簡(jiǎn)單，大同小異。雖然套筒類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是其加工難度并不小，這就需要對(duì)其工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，提高其加工精度。例如，在長(zhǎng)薄壁套筒工件的加工過(guò)程中，不銹鋼的切削速度與刀具的耐用度兩者之間具有反比關(guān)系，即隨著切削速度的逐漸增加，刀具的耐用度就會(huì)逐漸減低，這在實(shí)際的加工過(guò)程中要予以充分的關(guān)注，因此，為了降低刀具的磨損速度，提高其使用壽命，在切削過(guò)程中要結(jié)合切削材料的性質(zhì)優(yōu)選冷卻性能優(yōu)良的切削液，將整個(gè)切削過(guò)程中的溫度控制在合理的范圍內(nèi)，避免對(duì)刀具造成不利影響。

7? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，零件的加工質(zhì)量會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作性能造成非常重要的影響，為了確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，就需要結(jié)合零件加工的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)全面的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)。本文在機(jī)械零件加工工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合各種不同類(lèi)型零件的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了有針對(duì)性的工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)，進(jìn)而有助于促進(jìn)零件加工水平的不斷提高，確保零件的加工質(zhì)量符合機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行需求，從而為機(jī)械設(shè)備各項(xiàng)功能的順利發(fā)揮建立良好的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：侯俊，男，山東臨朐人，碩士，畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)。