结构工艺性
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零件的结构工艺性零件的结构工艺性是指该零件在设计与制造过程中的结构特点和工艺要求。
一个具有良好结构工艺性的零件,能够满足设计要求并且易于制造和装配。
首先,零件的结构设计应该尽可能简化。
过于复杂的结构会增加制造成本和装配难度。
因此,在进行零件设计时,应将设计原则和功能需求结合起来,尽量消除多余的部件,使零件的结构简单明了。
简化结构的同时,还需要保证零件在使用中的稳定性和可靠性。
其次,零件的工艺性要求考虑到制造过程的可行性和效率。
例如,确定零件的加工工艺和工艺路线时,需要考虑到加工设备和工艺工人的能力。
对于难以加工的形状、材料或细节,应采用合适的加工工艺,或者调整设计方案以简化加工难度。
此外,还应考虑到材料的可获得性和成本,选择合适的材料以满足设计要求。
另外,零件的装配性也是结构工艺性的重要方面之一。
装配性是指零件与其他零件之间的连接和组合方式。
要确保零件的装配性良好,需要在设计过程中考虑到零件的尺寸、精度以及协调配合要求。
合理选择连接方式和装配顺序,可以减少装配过程中的摩擦和损坏,并提高装配效率和质量。
最后,对于特殊的工艺要求,需要进行必要的分析和测试,确保零件的结构工艺性能达到预期。
例如,可以通过模拟分析、试验验证或者专用工艺设备来评估和验证零件的结构工艺性能。
这些工艺性能包括零件的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等。
总之,零件的结构工艺性是设计与制造过程中的重要考虑因素。
通过合理的结构设计和选取适合的工艺方法,可以提高零件的制造质量和效率,降低制造成本,最终实现设计要求。
为了确保零件的结构工艺性,设计师需要深入了解零件的使用环境和功能要求。
从设计到制造的整个过程中,设计师和制造工程师应密切合作,共同考虑零件的结构和工艺问题,以最大程度地提高零件的性能和可靠性。
在结构设计方面,设计师应遵循一些基本原则。
首先,要保证零件的结构合理、简单明了,减少冗余和复杂的部件。
过于复杂的结构不仅增加制造和装配的难度,还可能导致零件的失效和损坏。
结构工艺性的名词解释在现代工程领域中,结构工艺性是一个重要的概念,它指的是将结构设计和工艺技术相结合,以获得经济、实用和安全的工程结构。
这种名词解释涵盖了结构工程学、材料科学和工艺技术等多个学科领域,为了更好地理解结构工艺性,我们需要逐步解释其中表达的含义和涉及的关键要素。
一、结构工艺性的概念结构工艺性是指在设计和施工过程中,合理地选择施工材料和施工方法,以确保工程结构的强度、刚度、耐久性和稳定性等方面的要求得到满足,同时保证施工周期和成本控制在合理范围内。
结构工艺性是工程设计和实施的关键因素之一,它涉及到结构的可行性、施工工艺的可控性以及对施工材料和施工设备的要求。
二、结构工艺性的要素1. 结构可行性:结构工艺性首先要求所设计的结构在功能上能够满足使用要求,即结构的载荷承载能力、变形和挠度符合设计规范和标准。
这要求工程师在设计过程中综合考虑结构的力学性能和施工工艺的可实施性,确保设计方案的可行性。
2. 施工工艺的可控性:结构工艺性的重要目标之一是确保施工过程的可控性,即施工方法和工艺流程能够被有效地监控和控制。
这要求结构设计和施工工艺之间的密切协作,工程师需要在设计中考虑施工要求,同时施工方需要通盘考虑工艺可行性,并与设计方进行沟通和协商。
3. 施工材料和设备的要求:结构工艺性还要求合理选择施工材料和设备,以满足结构设计和施工工艺的要求。
施工材料的性能和质量对于工程的稳定性和耐久性起着重要的作用,而合适的施工设备可以提高施工效率和质量。
三、实现结构工艺性的方法1. 综合设计:要实现结构工艺性,需要工程设计师在结构设计过程中充分考虑施工工艺的要求,从而制定出合理且可实施的设计方案。
综合设计是一种综合考虑结构力学性能、施工工艺可行性和经济性的设计方法,它通过多重特性的优化,找到最佳的设计方案。
2. 技术配套:为了实现结构工艺性,设计方和施工方需要进行技术配套。
设计方应提供详细的施工工艺要求,施工方则要根据设计方案进行合理的施工工艺选择和施工流程安排。
第四节焊接件的结构工艺性结构工艺性:指在一定的生产规模条件下,如何选择零件加工和装配的最佳工艺方案,因而焊接件的结构工艺性是焊接结构设计和生产中一个比较重要的问题,是经济原则在焊接结构生产中的具体体现。
在焊接结构的生产制造中,除考虑使用性能之外,还应考虑制造时焊接工艺的特点及要求,才能保证在较高的生产率和较低的成本下,获得符合设计要求的产品质量。
焊接件的结构工艺性应考虑到各条焊缝的可焊到性、焊缝质量的保证,焊接工作量、焊接变形的控制、材料的合理应用、焊后热处理等因素,具体主要表现在焊缝的布置、焊接接头和坡口形式等几个方面。
一、焊缝布置焊缝位置对焊接接头的质量、焊接应力和变形以及焊接生产率均有较大影响,因此在布置焊缝时,应考虑以下几个方面。
1.焊缝位置应便于施焊,有利于保证焊缝质量焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝和仰焊缝四种型式,如图3-32所示。
其中施焊操作最方便、焊接质量最容易保证的是平焊缝,因此在布置焊缝时应尽量使焊缝能在水平位置进行焊接。
图3-32 焊缝的空间位置a)平焊 b)横焊 c)立焊 d)仰焊除焊缝空间位置外,还应考虑各种焊接方法所需要的施焊操作空间。
图3-33所示为考虑手工电弧焊施焊空间时,对焊缝的布置要求;图3-34所示为考虑点焊或缝焊施焊空间(电极位置)时的焊缝布置要求。
图3-33 手工电弧焊对操作空间的要求a)合理 b)不合理图3-34 电阻点焊和缝焊时的焊缝布置a)合理 b)不合理另外,还应注意焊接过程中对熔化金属的保护情况。
气体保护焊时,要考虑气体的保护作用,如图3-35所示。
埋弧焊时,要考虑接头处有利于熔渣形成封闭空间,如图3-36所示。
图3-35 气体保护电弧焊时的焊缝布置a)合理 b)不合理图3-36 埋弧焊时的焊缝布置a)合理 b)不合理2.焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形通过合理布置焊缝来减小焊接应力和变形主要有以下途径:(1)尽量减少焊缝数量采用型材、管材、冲压件、锻件和铸钢件等作为被焊材料。
第八章结构工艺性第一节结构工艺性概述机器由许多零件组成,每一零件结构设计的是否合理直接关系到加工制造难易程度及对使用性能的影响,所以通常工程技术人员在设计整机或零部件时,要从机器的使用、制造等方面全面考虑。
为了评定机器结构的设计质量,通常引用“结构工艺性”概念。
如果所设计的产品(零件)根据一定的生产规模且能保证有较好的使用性能(如寿命长、效率高、安全可靠性、安装及维修方便等)前提下,能用劳动量小、高效率、材料消耗少、较低成本的方法制造出来,那我们说此“零件结构工艺性好”,或“具有结构工艺性”。
另外,如果设计的机器或零件既能保证使用要求,又可用最少的材料制造出来,我们称其为“节材性”。
节材性包括三个要素:1.机器或零件重量轻。
2.制造过程中产生废料少。
3.特殊钢材及稀有、贵重金属用量少。
生产一台机器或一个零件的过程,一般都要经过毛坯制造、切削加工、热处理和装配等过程,所以结构工艺性是个整体概念。
在进行结构设计时必须将各生产过程对零件结构工艺性的要求全面考虑,综合分析,不应顾此失彼,使在不同生产阶段都具有良好的工艺性。
如不能周全的兼顾到各工种时,则应抓住主要矛盾,以求确定出较理想的方案,从而获得较好的结构工艺性。
零部件的结构工艺性与生产规模密切相关,并随着科学技术发展而变化。
生产批量是影响结构工艺性的首要因素,批量大小不同,制造方法不同,结构工艺性不同。
先进制造工艺与新技术的发展与应用是促进零件结构工艺性变化的又一重要因素。
如采用电解、电火花、激光、超声波等加工工艺可使一些较复杂型面、难加工材料、微孔、窄缝等的加工变的较为容易,又如精密铸、锻、精密冲压、挤压、轧制等工艺,可使毛坯精度大大提高,接近于成品。
结构工艺性基本内容包括:a.机器的系列化、通用化、标准化及合理的技术要求;b.毛坯结构工艺性;c.切削加工零件结构工艺性;d.热处理结构工艺性;e.机器结构的装配工艺性第二节机器的“三化”及技术要求合理性机械行业迅速发展对各种机器的质量及品种多样化提出了更多的要求,但这给设计制造和维修带来了一定的难度及复杂化。
结构工艺性的概念文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-结构工艺性概念任何零件、部件或整个产品的结构设计都是根据其用途和使用要求来设计的,但是结构方面是否完善合理,很大程度上还是看这种结构能否满足工艺方面的要求。
如果所设计的产品结构没有考虑到工艺方面的要求,就会在生产过程中降低生产率、延长生产周期、提高产品成本,使产品在市场上失去竞争能力。
因此,产品的结构工艺性的问题在结构设计中是一个十分重要的问题。
结构工艺性的意义:在满足产品使用要求的前提下,所拟定的结构以及所规定的技术要求必须能适应现代制造工艺水平,使生产过程便于实现并能保证其经济性。
所谓产品结构工艺性就是指设计的产品结构在具体生产条件下便于制造,能够采用最有效的工艺方法。
也就是说,如果所设计产品结构的工艺性好,则便于应用先进的、生产率高的工艺过程和工艺方法,使产品的制造也是最经济的。
此外,产品结构工艺性也可以认为零件(或部件)在加工或装配时的方便程度和经济程度。
因此,结构工艺性可分为零件结构的工艺性和装配的工艺性。
产品的结构工艺性与生产批量有关,满足大量生产的结构工艺性,不一定能满足单件和小批量生产。
另外,随着科学技术的发展和制造工艺的不断进步,结构工艺性的具体内容也是不断变化的。
因此,企图定量地来评定结构工艺性,通过一些技术经济指标的计算来进行判断,虽然可能(比如:使用计算机),但还不是完善的。
下面主要是定性地说明评定结构工艺性的一些基本原则,也是工艺人员对结构工艺性进行分析的依据。
对整个来说,结构工艺性需从以下几方面来考虑:1)零件总数,虽然零件的复杂程度可能差别很大,但一般来说,组成产品的零件总数愈少,特别是不同名称的零件数目愈少则结构的工艺性愈好。
另外,在一定零件总数中利用生产上已经掌握的零件和组合件的数目愈多(即设计的产品结构具有继承性),或是标准的、通用的零件数目愈多,则结构工艺性就愈好。
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第八章结构工艺性
第一节结构工艺性概述
机器由许多零件组成,每一零件结构设计的是否合理直接关系到加工制造难易程度及对使用性能的影响,所以通常工程技术人员在设计整机或零部件时,要从机器的使用、制造等方面全面考虑。
为了评定机器结构的设计质量,通常引用“结构工艺性”概念。
如果所设计的产品(零件)根据一定的生产规模且能保证有较好的使用性能(如寿命长、效率高、安全可靠性、安装及维修方便等)前提下,能用劳动量小、高效率、材料消耗少、较低成本的
“节材性”。
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品种规格系列化后采用较多通用件、标准件,减少专用件,机器零件品种减少,零部件制造批量增加;零部件通用化后,不同型号的机器有可能采用相同零部件,既可扩大制造批量,又有利于组织专门化生产,采用先进设备和工艺,提高产品质量,降低成本。
对易损件通用化、紧固件标准化,使维修配件、零件品种减少,方便了维修。
因此,在设计机器时的基本要求首先要按照“三化”标准系列,对机器及其零部件多采用标准及定型结构,尽量减少专用件。
这是评定一台机器总体结构工艺性好否的重要标志。
零件结构设计中,仅用视图、剖视、剖面及尺寸合理的表达其形状及大小是不够的,还需有合理的技术要求。
如:1.机器性能、化学性能、热处理、无损探伤等;2.尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等;3.零件重量等其它要求。
尺寸公差、形位公差及表面粗糙度是零件图上机械加工中相当重要的内容,必须合理选择及
正确标注。
对于基准的选择通常采用基孔制,特殊情况例外。
从经济性考虑,只要能满足使用要求,应尽量选低公差等级,根据生产规模及零件的具体结构确定合适精度,且形位公差、尺寸公差与表面粗糙度应协调。
在部件或机器装配图上,应根据机器的使用要求规定合适的装配技术要求。
第三节毛坯结构工艺性
毛坯要具结构工艺性,注意选合适的毛坯型式、种类且据该种毛坯工艺的需要设计合理的结构。
设计时要根据具体情况综合考虑,如:零件材料、生产类型、结构形状、尺寸大小等。
下面讨论铸件、锻件、焊件的结构工艺性。
一、铸件的结构工艺性
铸件结构工艺性常指零件的本身结构应符合铸造生产的要求,便于铸造工艺过程顺利进行,还
对于不同壁厚的铸件应逐渐过渡和转变、拐弯和交接处应采用较大圆角过渡连接,以避免因应力集中而产生开裂,铸件壁厚应均匀,减少厚大部分,防止形成热节而产生缩孔、晶粒粗大等缺陷,并能减少铸造热应力、变形、裂纹等缺陷,图例如表(8-2)
第四节锻件结构工艺性
锻件据锻造方法不同,大致可分自由锻锻件和模锻件两种,也就是说锻件结构与锻造方法是密切相关的。
一、锻造方法对锻件结构的要求及合理选材
锻造方法不同,零件结构形状要求不同。
设计锻造零件时,首先应按生产批量、零件形状和尺寸及具备的生产条件,选择技术上可行、经济上合理的锻造方法。
(参阅表8-3)再按所选锻造方法的工艺性要求,合理设计零件的结构。
表(8-3)各种锻造方法的应用范围
的在一起)。
表(8-4)为自由锻件结构工艺性示例
第五节焊件结构工艺性
在制造大型结构或复杂的机器部件时,可用焊接方法。
它可用化大为小、化复杂为简单来准备坯料,逐次装配、焊接拼小成大,这是其它工艺方法难做到的。
还可采用铸-焊或锻-焊复合工艺。
要保证良好的焊接质量,焊接接头的工艺设计尤为重要,由此判断焊件结构工艺性好否。
焊缝位置的合理布置是焊接结构设计的关键,与产品质量、生产率、成本等密切相关。
一、焊缝的布置尽可能分散,密集成交叉会造成金属过热、加大热影响区、恶化组织。
二、焊缝位置尽可能对称分布,如位置偏在截面重心一侧,会使焊件弯曲变形。
三、焊缝位置要离开最大应力和应力集中处,结构截面有急剧变化的位置,易产生应力集中,
应避免设计。
四、焊缝应尽量避开机械加工表面。
五、焊缝位置应方便施焊,要有足够的操作空间。
表(8-5)为常见焊接件结构工艺性示例
表(8-5)常见焊接件结构工艺性示例
零件结构
抓住主
零件结构
5、提高刀具的刚度与寿命
表(8-13)方便进刀、退刀和测量
零件结构
表(8-14)避免曲面加工
表(8-16)方便拆卸
零件结构
表(8-18)保证装卸工具的活动空间。