机械零件的工艺性及标准化

如题所述

设计机械零件时,不仅应使其满足使用要求,即具备所要求的工作能力,同时还应当满足生产要求,否则就可能制造不出来,或虽能制造但费工费料很不经济。 在具体生产条件下,如所设计的机械零件便于加工而加工费用又很低,则这样的零件就称为具有良好的工艺性。有关工艺性的基本要求是:
(1)毛坯选择合理机械制造中毛坯制备的方法有:直接利用型材、铸造、锻造、冲压和焊接等。毛坯的选择与具体的生产技术条件有关,一般取决于生产批量、材料性能和加工可能性等。
(2)结构简单合理设计零件的结构形状时,警好采用最简单的表面(如平面、圆柱面、螺旋面)及其组合,同时还应当尽量使加工表面数目最少和加工面积最小。
(3)规定适当的制造精度及表面粗糙度零件的加工费用随着精度的提高而增加,尤其在精度较高的情况下,这种增加极为显著。因此,在没有充分根据时,不应当追求高的精度。同理,零件的表面粗糙度也应当根据配合表面的实际需要,作出适当的规定。
欲设计出工艺性良好的零件,设计者就必须与工艺技术员工相结合并善于向他们学习。此外,在金属工艺学课程和手册中也都提供了一些有关工艺性的基本知识,可供参考。 标准化是指以制订标准和贯彻标准为主要内容的全部活动过程。标准化的研究领域十分宽广,就工业产品标准化而言,它是指对产品的品种、规格、质量、检验或安全、卫生要求等制订标准并加以实施。
产品标准化本身包括三个方面的含义:(1)产品品种规格的系列化——将同一类产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等依次分档,制成系列化产品,以较少的品种规格满足用户的广泛需要;(2)零部件的通用化——将同一类型或不同类型产品中用途结构相近似的零部件(如螺栓、轴承座、联轴器和减速器等),经过统一后实现通用互换;(3)产品质量标准化——产品质量是一切企业的“生命线”,要保证产品质量合格和稳定就必须做好设计、加工工艺、装配检验,甚至包装储运等环节的标准化。这样,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
对产品实行标准化具有重大的意义:在制造上可以实行专业化大运生产,既可提高产品质量又能降低成本;在设计方面可减少设计工作量;在管理维修方面,可减少库存量和便于更换损坏的零件。机械零件 - 工作能力机械零件各种机械和工程结构都是由若干个构件组成的。这些构件工作时都要承受力的作用,为确保构件在规定的工作条件和使用寿命期间能正常工作,须满足以下要求:
1、有足够的强度 保证构件在外力作用下不发生破坏,是构件能正常工作的前提条件,故构件的强度是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力。
2、有足够的刚度 构件在外力作用下产生的变形应在允许的限度内。构件在外力作用下抵抗变形的能力,即为构件具有的刚度。
3、有足够的稳定性 某些细长杆件(或薄壁构件)在轴向压力达到一定的数值时,会失去原来的平衡形态而丧失工作能力,这种现象称为失稳。所谓稳定性是指构件维持原有形态平衡的能力。
构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性能有关,而材料的力学性能必须由实验来测定。此外,还有些实际工程问题至今无法由理论分析来解决,必须依赖于实验手段。
实际的工程结构中,许多承力构件如桥梁、汽车传动轴、房屋的梁、柱等,其长度方向的尺寸远远大于横截面尺寸,这一类的构件在材料力学的研究中,通常称作杆件,杆的所有横截面形心的连线,称为杆的轴线,若轴线为直线,则称为直杆;轴线为曲线,则称为曲杆。所有横截面的形状和尺寸都相同的杆称为等截面杆;不同者称为变截面杆。材料力学主要研究等截面直杆。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2018-06-29
一、工艺性
良好的工艺性是指所设计的机械零件能用最短的时间、最少的劳动量、最低的制造费用生产出来,且装拆、维修方便。零件制造一般包括毛坯生产、切削加工、热处理、装配等阶段,各阶段都是有机联系着的,设计时必须全面考虑。设计机械零件时有关工艺性的基本要求有以下几方面的内容:
1、零件的结构与生产条件和规模相适应
单件或小批量生产的零件,应充分利用现有的生产条件。如直径大于600mm的齿轮毛坯,用一般的锻压设备难以锻造,应采用铸件或焊接件。在单件或小批量生产时,不宜采用铸件或模锻件,以免模具造价太贵(尤其是模锻)而提高零件成本。如果没有磨齿机床,就不要采用齿面硬度高、热处理变形大的热处理方法。
2、毛坯选择合理
零件的毛坯可以是铸件、锻件、轧制件、焊接件和冲压件等。毛坯的选择应考虑生产批量大小、材料性能和加工性能等。如对锻件而言,单件或小批量生产宜用自由锻,大批量生产宜用模锻。
3、结构和形状应简单合理
零件的结构和形状越复杂,制造、装配和维修就越困难,成本也就越高,因此,要尽可能采用简单的圆柱面、平面、共轭曲面及其组合,尽量减少被加工面的数目和被加工面的面积,尽量采用相同尺寸(直径、圆角半径、配合尺寸和公差,螺纹的直径、线数和螺距,齿轮模数等)。
4、规定合理的制造精度和表面粗糙度
制造精度过高、表面粗糙度值过低,都会明显增加机械零件的制造成本。因此,在满足使用要求的前提下,应尽可能降低制造精度、增大表面粗糙度值。
5、满足热处理的要求
为避免热处理时变形、开裂或降低热处理质量(如硬度不足、软点、强度低、渗碳层薄或不均匀等),零件的几何形状应简单、对称,长径比不可太大,尽量减少应力集中源,截面均匀,无锐边和尖角,避免不通孔、配作孔和局部渗碳、渗氮等。零件也应有足够的刚度。为使淬火气膜不易附着、冷却均匀、变形较小,对零件表面粗糙度有一定要求。
6、考虑装拆的工艺性
设计中,应考虑零件能便于装配、拆卸,并尽可能减少装拆的工作量,还应考虑搬运、安装、使用、维修的方便性和经济性。
二、标准化
标准化是指对零件的尺寸、结构要素、材料性能、检验方法、设计方法、制图要求等制定出各式各样的标准,供大家共同遵守。与标准化密切相关的是零部件的通用化、产品的系列化。
通用化是指最大限度地减少和合并产品的形式、尺寸和材料的品种,使零部件尽量在不同规格的同类产品乃至不同类产品中通用,以减少企业内部的零部件种数,从而简化生产管理,并获得较高的经济效益。
系列化是指将尺寸和结构拟订出一定数量的原始模型,然后根据需求,按照一定的规律优化组合成产品系列。
标准化、通用化和系列化被统称为“三化”。“三化”的优越性表现在:
1)采用标准结构及零部件,可以简化设计工作,缩短设计周期,提高设计质量。
2)便于安排专门工厂采用先进技术进行专业化大生产,保证产品质量,并能大幅度降低劳动量、材料消耗和制造成本。
3)技术条件和检验、试验方法的标准化,可以改进和提高零部件的质量。
4)增强互换性,便于维修。
我国现已颁布的与机械设计有关的标准,可以分为国家标准(GB、GB/T)、部颁标准(如JB、YB等)、专业标准和企业标准四级。我国已加入国际标准化组织(ISO),许多新的国家标准已采用了相应的国际标准。设计时,应执行和采用各项标准。本回答被网友采纳
相似回答