机械结构设计中的加工工艺性研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 07 日 作者简介:李斌(1979),男,汉族,北京人,中级职称,大专,研究方向为结构设计及工艺。-143-机械结构设计中的加工工艺性研究 李 斌 中国人民解放军海军七一工厂,北京 100015 摘要:摘要:近年来,随着我国工业化发展速度加快,机械加工与生产技术取得了前所未有的进步。其中机械结构设计作为加工生产中重要的一环,直接决定着机械结构的实用性能,必须将理论技术作为设计和生产依据,提高设计质量和加工工艺性。尤其面对现代化工业的发展需求,机械加工技术能满足更为复杂的生产需求,同时也对结构工艺性提出了更为严格的标准。本文将从机械
2、结构设计中加工工艺性探究入手,分析目前存在的一些常见难题,并对主要影响因素进行论述。最后梳理机械结构设计加工工艺性的基本原则以及作用路径,以供参考。关键词:关键词:现代工业;机械加工技术;工艺性;模块独立;精度质控 中图分类号:中图分类号:TH122 0 引言 在机械加工技术中,工艺性能要求较为严格,而且直接影响到机械结构的整体质量生产效率甚至生产成本。分析机械结构的工艺性能,包括铸造性能、压力加工性能以及切削加工功能等,能满足现代化工业复杂的生产需求。尤其在前期机械结构设计过程中,尤其要着重提升工艺性,有效减少加工过程中的动力消耗,材料消耗也可缩短加工周期,是使零件具备装载完整,成本低等优势
3、,在激烈的市场竞争中脱颖而出,顺应当下经济社会发展提出的严苛要求。1 机械结构设计中加工工艺性概述 1.1 机械结构设计 现如今,在科学技术的支持下,我国机械制造业迎来了发展机遇,产品的构造和功能日渐复杂,满足社会生产需求的同时,尤其要考虑好如何降低制造成本和制造周期,才能在激烈的市场竞争中夺得优势。而机械结构设计是产品设计最重要的一部分,通过合理且科学的设计活动,能进一步优化产品性能和质量,而且对控制产品生产成本也极为关键。另外,在机械结构设计中要着重搭建合理的产品框架,即使是同一种产品类型,适当通过设计不同的结构形式所能达到的效果也千差万别,影响最终的生产加工效益。与此同时,在机械结构设计
4、中,必须充分考量一系列综合因素,包括加工工艺、零件性能、刚度和精度的计算等等。而机械结构设计的工艺性则是最为关键的一项要素,主要是指在前期结构设计阶段,保证满足产品使用功能需求的前提下,尽量提升设计的可行性和经济性1。1.2 加工工艺性意义 在机械结构设计中,工艺性的主要作用,便是提升机器或某个零件的可操作性。在后续加工装配和维修等环节中,都能尽量减少工艺复杂性,降低工艺生产成本,缩短生产时间。具体说来,加工工艺性的作用价值主要表现在以下几个方面上:其一,通过提高机械结构设计加工工艺性能,进一步适应经济和高效制造过程的需求,对机械加工生产企业而言极为有利,可优化生产过程,降低生产成本,实现高效
5、生产目标。其二,加工工艺性,还能进一步作用于具体的机械零件结构,提高可装配性。而这些零件是机械产品的基础单元,也直接决定着产品的综合性能。利用加工工艺性,从源头直接管控机械生产制造,减少成本支出,缩短生产周期。其三,机械结构设计的工艺性还有利于加强与老产品的通用性,显著提升机械结构设计的整体效用。2 机械结构设计中加工工艺性的常见难题分析 虽然近年来,我国科学技术水平不断升级,机械结构设计中的加工工艺性,也取得了一定的提升和进步,不可否仍然存在着一些常见的难题,必须及早采取相应应对机制。首先,在机械结构工艺性设计中,零件是极其关键的组成部分,而部分机械零件在设计长度上,难以把控得当。而且随着后
6、续长时间的使用,中国科技期刊数据库 工业 A-144-部分机械零件还会出现变形问题,这也就加大了前期工艺性设计的难度,如何解决机械零件出现长度变化的难题,需要及早进行考量。其次,螺纹的载荷问题也较为常见。在机械设备中,螺杆结构较为常见,而设计过程中必须考虑到螺纹的载荷问题,应尽量减少负重,才能尽可能的降低负面作用。目前在机械结构工艺性设计中,有部分设计人员会借助扩大受力面积,减少单位面积压强来控制这一难点。当然除了此种设计方法,也可尝试从其他方面进行考量。除螺纹问题外,螺栓头也存在一定的隐患,栓头和栓姆会在后续的使用中逐渐伸出法兰面,如若不加管控,很容易影响生产安全。另外,传送带的设计是当下机
7、械结构工艺性设计的一大难点。从目前机械加工生产的过程来看,极其容易出现一些因传送带导致的生产问题。如链条断链卡带传送带方向出错等等。因此应着重在这一环节上进行优化和改进。3 机械结构设计中加工工艺性的主要影响因素 3.1 结构材料 在机械结构设计中,加工工艺性往往需要综合进行考量,不仅要考虑到机械单个零部件的工艺性,而且还要确保产品在后续生产制造过程中具有工艺性,这样才能提高市场竞争优势。就目前机械结构设计中加工工艺性考虑的主要因素来看,材料类型是极其重要的因素之一,不同的材料所形成的影响是千差万别的,尤其材料的物理性能和化学性能都有所区别。设计人员在前期进行机械结构设计时,便要将这些因素考虑
8、在内,选取最合适的机械构件材料,确保能够提升整体结构的工艺性特征。此外,在设计阶段,还应充分考虑整个生产工艺的流程,确定好每一个机械结构零件的整体结构和材料类型,保证材料更适应于原有的结构设计标准,避免形成过大的差异,造成生产成本的上涨,而且也不利于控制和缩短生产时间,极其容易影响机械零件结构工艺性的整体效果2。3.2 毛坯成型方法 除了结构材料影响因素外,毛坯成型的方法也是决定加工工艺性的关键。多数情况下,合理运用毛坯成型方法,有利于提升和完善零件结构的工艺性。一般而言,不同结构不同形状的毛坯,在毛坯成型工艺应用的要求上存在着大同小异的特征,也就减少了零件生成的局限性,可在某种程度上提高机械
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