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零件本身的结构,对加工质量、生产效率和经济效益有着重要影响。为了获得较好的技术经济效果,在设计零件结构时,不仅要考虑满足使用要求,还应当考虑是否能够制造和便于制造,也就是要考虑零件结构的工艺性。
零件结构的工艺性,是指这种结构的零件被加工的难易程度。所谓零件结构的工艺性良好,是指所设计的零件在保证使用要求的前提下能较经济、高效、合格地加工出来。零件结构工艺性的好坏是相对的,它将随着科学技术的发展和客观条件(如生产类型、设备条件等)的不同而变化
机械零件结构工艺性的基本原则是:
(1)与生产条件、批量大小及获得毛坯的方法相适应。
(2)造型简单化。
(3)加工的可能性、方便性、精确性和经济性。
(4)装拆的可能性和方便性
结构设计工艺性随客观条件的不同及科学技术的发展而变化。影响结构设计工艺性的因素大致有三个方面。
(1)生产类型。生产类型是影响结构设计工艺性的首要因素。当单件、小批生产零件时,大都采用生产效率较低、通用性较强的设备和工艺装备,采用普通的制造方法,因此,机器和零部件的结构应与这类工艺装备和工艺方法相适应。在大批大量生产时,产品结构必须与采用高生产率的工艺装备和工艺方法相适应。所以,在单件小批生产中具有良好工艺性的结构,往往在大批大量生产中,其工艺性并不一定好,反之亦如此。因此,当产品由单件小批量生产扩大到大批量生产时,必须对其结构工艺性进行审查和修改,以适应新的生产类型的需要。
(2)制造条件。机械零部件的结构必须与制造厂的生产条件相适应。具体生产条件应包括:毛坯的生产能力及技术水平;机械加工设备和工艺装备的规格及性能;热处理的设备及能力;技术人员和工人的技术水平;辅助部门的制造能力和技术力量等。
(3)工艺技术的发展随着生产不断发展,新的加工设备和工艺方法不断出现。精密铸造、精密锻造、精密冲压、挤压、镦锻、轧制成形、粉末冶金等先进工艺,使毛坯制造精度大大提高;真空技术、离子氮化、镀渗技术使零件表面质量有了很大的提高;电火花、电解、激光、电子束、超声波加工技术使难加工材料、复杂形面、精密微孔等加工较为方便。设计者要不断掌握新的工艺技术,设计出符合当代工艺水平的零部件结构
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