[科普中國]-零件結構工藝性

機械零件的結構工藝性是指在一定生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件下，能用最少的時間和最小的勞動量以及用一般的加工方法把機械零件制造出來，而且裝配方便。機械零件的結構工藝性的好壞取決于零件的結構，所以又稱為結構工藝性。零件的結構工藝性反映在毛坯制備、熱處理、切削加工和裝配等階段。各階段零件的結構互相聯(lián)系、互相影響，所以在設計零件的結構時必須全面考慮，應使設計的零件具有良好的工藝性1。

概述零件本身的結構，對加工質量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益有著重要影響。為了獲得較好的技術經(jīng)濟效果，在設計零件結構時，不僅要考慮滿足使用要求，還應當考慮是否能夠制造和便于制造，也就是要考慮零件結構的工藝性。

零件結構的工藝性，是指這種結構的零件被加工的難易程度。所謂零件結構的工藝性良好，是指所設計的零件在保證使用要求的前提下能較經(jīng)濟、高效、合格地加工出來。零件結構工藝性的好壞是相對的，它將隨著科學技術的發(fā)展和客觀條件(如生產(chǎn)類型、設備條件等)的不同而變化2。

基本原則機械零件結構工藝性的基本原則是：

（1）與生產(chǎn)條件、批量大小及獲得毛坯的方法相適應。

（2）造型簡單化。

（3）加工的可能性、方便性、精確性和經(jīng)濟性。

（4）裝拆的可能性和方便性1。

影響因素結構設計工藝性隨客觀條件的不同及科學技術的發(fā)展而變化。影響結構設計工藝性的因素大致有三個方面。

（1）生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型是影響結構設計工藝性的首要因素。當單件、小批生產(chǎn)零件時，大都采用生產(chǎn)效率較低、通用性較強的設備和工藝裝備，采用普通的制造方法，因此，機器和零部件的結構應與這類工藝裝備和工藝方法相適應。在大批大量生產(chǎn)時，產(chǎn)品結構必須與采用高生產(chǎn)率的工藝裝備和工藝方法相適應。所以，在單件小批生產(chǎn)中具有良好工藝性的結構，往往在大批大量生產(chǎn)中，其工藝性并不一定好，反之亦如此。因此，當產(chǎn)品由單件小批量生產(chǎn)擴大到大批量生產(chǎn)時，必須對其結構工藝性進行審查和修改，以適應新的生產(chǎn)類型的需要。

（2）制造條件。機械零部件的結構必須與制造廠的生產(chǎn)條件相適應。具體生產(chǎn)條件應包括：毛坯的生產(chǎn)能力及技術水平；機械加工設備和工藝裝備的規(guī)格及性能；熱處理的設備及能力；技術人員和工人的技術水平；輔助部門的制造能力和技術力量等。

（3）工藝技術的發(fā)展隨著生產(chǎn)不斷發(fā)展，新的加工設備和工藝方法不斷出現(xiàn)。精密鑄造、精密鍛造、精密沖壓、擠壓、鐓鍛、軋制成形、粉末冶金等先進工藝，使毛坯制造精度大大提高；真空技術、離子氮化、鍍滲技術使零件表面質量有了很大的提高；電火花、電解、激光、電子束、超聲波加工技術使難加工材料、復雜形面、精密微孔等加工較為方便。設計者要不斷掌握新的工藝技術，設計出符合當代工藝水平的零部件結構3。

作用進行零件結構工藝性分析首先必須對產(chǎn)品零件圖進行審查、分析，它的作用是：第一，審查零件結構是否符合鑄造工藝的要求。因為有些零件的設計并未經(jīng)過上述4 個步驟，設計者往往只顧及零件的功用，而忽視了鑄造工藝要求。在審查中如發(fā)現(xiàn)結構設計有不合理之處，就應與有關方面進行研究，在保證使用要求的前提下予以改進。第二，在既定的零件結構條件下，考慮鑄造過程中可能出現(xiàn)的主要缺陷，在工藝設計中采取措施予以防止。

鑄造工藝性零件結構的鑄造工藝性指的是零件的結構應符合鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件品質，簡化鑄造工藝過程和降低成本。實際上，一個好的鑄造零件是經(jīng)過以下設計步驟完成的：①功用設計； ②依鑄造經(jīng)驗修改和簡化設計； ③冶金設計(鑄件材質的選擇和適用性)；④考慮經(jīng)濟性4。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

黃倫先 - 副教授 - 西南大學