機械零件設計加工工藝探討

導語：機械零件設計加工工藝探討一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文以機械零件為研究視角，分析其設計要領、加工精度質控方法。在分析機械零件設計有效性時，確定了其設計功能性、成本控制、模塊獨立等設計原則，嘗試從結構材料、毛坯成型兩個設計干擾條件入手，加強機械零件穩定性、安全性設計效果。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。

關鍵詞：機械零件；結構材料；溫度條件

機械零件在設計、加工兩個方面的工藝層次，是判斷機械零件品質的關鍵依據。零件自身結構設計的科學性，直接關系著機械零件加工精度。現階段，機械零件具有較為復雜的結構，加工工藝精煉的零部件，在生產程序中，能夠顯著增強機械加工整體效能，同時有效控制生產成本，展現出多重競爭優勢。因此，針對機械零件，系統性研究其設計工藝、加工精密度兩項工作，具有重要意義。

1機械零件設計工作分析

1.1機械零件設計原則

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

1.2機械零件設計干擾條件

（1）結構材料。機械零部件所使用的結構材料，在化學、力學等條件作用下，將會產生差異性的反應。結合材料性能，完成生產工藝規劃，甄選與機械零部件具有相似結構的材料，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，存在結構出入問題，應采取有效的補救措施，保障零件加工品質。（2）毛坯成型技術。機械零件加工程序緊密性，將會受到毛坯成型工藝的干擾。各類結構形式的毛坯，含有多重成型工藝，對零件加工品質具備一定干擾能力。因此，在診斷毛坯成型技術期間，應依據工件設計需求綜合確定，以期提升機械零件結構與加工程序的協同性，降低機械零件加工精度受干擾的可能性。

1.3機械零件設計的工作關鍵要領

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

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，應科學制定全面性的數控加工流程，同時開展試驗程序。繼而結合零件實際存在的問題，加強數控加工流程優化。數控機床加工程序中，含有零件加工、刀具使用等。此類工藝參數設計，應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，針對零件加工的數控程序，應保持較高的嚴密性。加強零件加工嚴密性，提升數控加工模式的精確性，減少人為干預成分，科學控制人為失誤問題，保障機械加工的規范性。此外，減少人為作業成分，能夠有效提升機械化生產占比，提升人工勞動成本節約性，有助于提升企業經濟發展能力。機械零件的嚴密性，有助于保障其使用性能，使其具備優異的生產能力。

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，應以機械零件控制為側重點，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，加工人員應提升加工設計的有效性，使其進度具有規范性。與此同時，在加工期間，應選擇具有適應性的零件材料，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，具體表現為：①加工人員應嚴格依據工藝、圖紙的各項需求，完成零件加工操作。②針對加工設備有序落實維護工作，減少機械設備故障問題，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技能，順應加工工藝的各項要求。④針對加工人員專業能力，采取定期考核形式，有效獲取加工人員的專業特長。⑤針對加工設備，有序落實養護工作，為機械零件加工程序奠定基礎條件。（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的關鍵因素。機械零件在加工程序中，其溫度條件設計的科學性，直接作用于加工精度控制效果。為此，在零件加工程序中，應科學完成溫度控制工作，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，應適時采取冷卻處理措施，提升刀具、車床等環節溫度控制能力，以期減少溫度條件產生的精度威脅。在實際加工程序中，用結合工件的實際情況，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控措施

（1）確定加工程序。機械零件加工程序，具體設計為：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控效果。（2）統籌規劃各項工作。統籌規劃各項工作：以機械零件功能、機械生產能力為出發點，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能力，保障加工精密度。（3）加強工序規劃。在機械零件加工期間，應細致規劃工序次序，提升機械零件加工順利性。通常情況下，應系統性完成基準面定位程序，在此基礎上，有序落實各項加工程序。與此同時，加工程序應確定主次層次，保障粗加工優先落實，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。系統性規劃工序次序，有助于科學完成機械零件加工程序，減少機械零件質量問題發生，提升加工精密度。

3機械零件設計實例

（1）機械零件設計以二級減速器輸入軸為例。（2）設計要求為：輸入功率p1設為8kW；轉速設為n1=500r，以分鐘計量；齒輪齒寬b1設為70mm；齒數z1設計為28個；模數m1設計為2.5；壓力角度a1設為20度；假設減速使用壽命為3000天。（3）輸入軸設計的關鍵點在于：材料選取；熱處理；受力分析；確定危險區域。（4）材料選擇以45#鋼為主，在處理完成時，其硬度HB應達到240。（5）此零件結構以階梯式為主，7軸段設計方案。七個軸段的規格參數分別為：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結語

綜上所述，相比常規性設計，穩定與安全性設計法，充分結合了機械零件的應用需求，使其參數具有可控性，保障設計方案的客觀性。為此，相關設計人員應加強干擾條件獲取能力，持續增強機械零部件設計有效性。與此同時，在設計完成時，在零部件加工程序中，應融合精密度設計思想，加強零部件設計品質，提升機械零部件的應用效能，使其在各項生產程序中發揮作用。

參考文獻：

[1]侯俊.機械類零件加工的工藝設計改進分析[J].內燃機與配件,2020(04):103-104.

[2]陳德群.零件機械加工工藝的設計原則分析[J].時代農機,2020,47(02):91-92.

[3]麥海峰.零件機械加工工藝的設計分析[J].南方農機,2020,51(01):135.

作者：范興勁 單位：大華技術股份有限公司