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机械零件论文优选九篇

时间:2023-03-21 17:13:19

机械零件论文

机械零件论文第1篇

论文摘要:检测是对机械零件中包括长度、角度、粗糙度、几何形状和相互位置等尺寸的测量。机械零件的检测极为重要,它是把握产品质量的关键环节,检测人员必须在充分准备的基础上按照程序进行,并要分析误差的产生原因。

机械零件的技术要求很多,它有几何形状、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质的化学成份及硬度等。检测时先从何处着手,用哪些量具,采用什么样的先进方法,是检测中技术性很强的一个问题。为了使产品质量信得过,避免出现错检、误检和漏检,对此检测人员应遵守程序,做好各方面工作。

一、测前准备

1、阅读图纸。检验人员要通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。首先分析主视图,然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成,如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等,组成表面的特征,如孔、槽等,它们之间的位置都要看懂、记清楚。检验人员要认真看图纸中的尺寸,通过看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中,根据公差精度,表面粗糙度等级分析零件在整机中的作用,对于特殊零件,如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件,要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准,是检验人员的基本功。有表面需热处理的工序零件,应注意处理前后尺寸公差变化的情况。检验人员还应分析图纸中的标题栏,标题栏内标有所用材料零件名称,通过看标题栏,掌握零件所用材料规格、牌号和标准,从中分析材料的工艺性能,以及对加工质量的影响。工作中,我曾遇到这样一个问题,在铣床上加工一批不锈钢支架,因所选铣刀材料不对,造成加工表面粗糙度不好,并且效率较低,严重影响了产品精度与产品质量。我发现了问题严重性后,选择了合适材料的铣刀,试用后,速度又快,表面粗糙度又好。

2、分析工艺文件。工艺文件是加工、检验零件的指导书,一定要认真仔细查看。按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅,同时应了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工,从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果,这一问题常常又被检验人员所忽视。待安装时,不能使用,造成了成批产品报废。

3、合理选用量具、确定测量方法。当看清图纸和工艺文件后,下一步就是选取恰当的量具进行机械零件检测。根据被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时,带公差装轴承部位,应选用卡尺、千分尺、钢板尺等;如测量带公差的内孔尺寸时,应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件,用现有的量具不能直接检测,这就要求检测人员,根据一定的实践经验、书本理论知识,用现有的量具进行整改,或进行一系列检测工具的制作。

二、检测(测量)

1、合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时,要选用精度高,能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件以内孔,轴类零件以中心孔为基准;测量垂直度应以大面为基准;测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶(将两端轴承台阶放在“V”型铁上)为基准。

2、表面检测。机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的,如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件,检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。

3、检测尺寸公差。测量时应尽量采用直接测量法,因为直接测量法比较简便,很直观,无需繁琐的计算,如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量,间接测量方法比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,计算时要细心,不能少一个因素,如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,对要求的尺寸写在一边,实际测量的尺寸在另一边,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否,这样既不会漏掉一个尺寸,又能保证检测质量。

4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行,如轴、长方件要测量直线度,键槽要测量其对称度。

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类:随机误差、粗大误差、系统误差。

1、随机误差。在相同条件下,测量同一量时误差的大小和方向都是变化的,而且没有变化的规律,这种误差就是随机误差。引起随机误差的原因有量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。消除的方法主要是从误差根源予以消除(减小温度波动、控制测量力等),还可以按照正态分布概率估算随机误差的大小。

2、粗大误差。粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差,以及其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值,应该剔除不用。

3、系统误差。在相同条件下,重复测量同一量时误差的大小和方向保持不变,或者测量时条件改变,误差按照一定的规律变化,这种误差为系统误差。引起系统误差的原因有量具或者量仪的刻度不准确,校正量具或者量仪的校正工具有误差,精密测量时环境的温度没有在20度(摄氏温度)。消除系统误差方法有,测量前必须对所有计量器具进行检定,应当对照规程进行修正消除误差。另外,保证刻度对准零位,必须测量前,仔细检查计量器具,保证足够的准确性。

机械零件论文第2篇

摘要:文章针对传统机械零部件的设计局限性,提出了现代设计思想和方法。

一、机械零部件传统的设计局限

传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏;零部件容易疲劳损坏,断裂、表面剥落等;零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。机械机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。传统机械机械零部件设计的特点是以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据,运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人―机―环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。

二、创新思维机械零部件的设计思想

机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。

(一)运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。

(二)运用发散思维

发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

(三)运用创新思维

创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。

三、科学的进行机械零部件设计

(一)把握机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制,需全面综合考虑。

(二)严格计算机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作,在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析,预估失效的可能性,采取相应措施,其中包括理论计算,计算所依据的条件称为计算准则,常用的计算准则有:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷(下转第57页)(上接第58页)的作用下,抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下,由于过度受热,会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题,使零部件失效或机械精度降低。因此,为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将改变其结构形状和尺寸,削弱其强度,降低机械精度和效率,以致零部件失效报废。因此,机械设计时应采取措施,力求提高零部件的耐磨性。

(三)正确选择机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性,才能作出合理的选择。

(四)全面优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法,包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程,利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化,并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为以下基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程,面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。

【参考文献】

[1]王启,等.常用机械零部件可靠性设计[M].北京:机械工业出版社,1996.

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[3]赵冬梅.机械设计基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

机械零件论文第3篇

1.1学生对课程设计的重要性认识不足

一直以来中国传统的教育体制,使教师和学生都特别重视书面应试能力而较忽视“实践”这一重要环节。因此,学生普遍认为课程设计只是辅的作业,是机械地套用经验公式,查手册,计算必要的数据,画出图而已。其实,课程设计是将所学理论知识与实践相结合地极好机会,也是培养学生创造性思维能力和想象力等良好素质的必要过程,但由于学生存在上述想法,这两项目标很难达到。

1.2结构设计中的不合理问题

从现场工作的学生反馈信息得知,设计中的结构设计比设计计算更为重要。合理的结构设计,对实际生产会产生严格的影响。由于学生实践经验和感性知识的缺乏,从而,在学习过程中不能运用已有理论知识透彻地分析和理解某种结构的功用,以至在设计图纸中出现不恰当甚至错误的结构。

1.3图纸的规范化问题

图纸是课程设计的最终反映,本应很清晰地表达出全部零件的装配关系、总体轮廓尺寸、各零部件的具体结构。但是在学生的图纸中,却不能完整、确切地表达出上述要求。例如,学生总装图中对轴和孔间的配合尺寸及公差不加标注,对加工表面粗糙度标注不全或不当等多种问题,反映出学生对图纸的规范缺乏全面认识和严谨的科学态度。

1.4设计说明书编写中出现的问题

设计说明书的编写,可以培养学生撰写技术文件的实际能力。它应全面包括课程设计总体方案、设计结果、结构设计依据以及维护、安装等内容,使读者在结合图纸的条件下,从说明书中能够完全了解所设计产品的结构、特性及科学依据。但有些学生却片面地认为,设计说明书的内容只是各零部件有关尺寸及数据的计算过程和结果,而对图纸中零部件结构的设计依据不加任何说明,说明书便成了各类计算题的汇集。

2对改进《机械零件》课程设计的建议

2.1提高学生对课程设计重要性的认识

学生对课程设计的重视程度,直接影响着设计效果。因此,提高学生对设计重要性的认识,应作为搞好设计的首要条件。将本思想贯穿于《零件》课程教学的始终。在基础理论教学中,可列举部分内容在实际生产中应用的反例,来强调设计的重要性。比如,讲授某种传动装置的设计时,可通过分析实际生产中由于某部分结构设计的不合理或错误,甚至由于某一参数选择不当而造成的不良后果,加强学生对设计重要性的认识。加强实践认识。在教学中,可安排适当的课时,带学生去现场参观,针对同一部件不同的结构设计而获得相异的生产效率进行分析,使学生在实践的过程中领悟到设计的重要性。

2.2课程设计与教学内容及实践性环节的有机结合

针对学生实践经验和感性知识贫乏,动手能力差等特点,在教学过程中,应适当减少课堂授课学时而增加见习课时。即在课程标准授课的过程中,根据不同教学内容,安排针对性较强的短期见习,其目的在于为课程设计积累一定的感性素材和设计要素。在见习中,教师对有关设计内容要加以讲解,分析关键及难点,使学生加深对书本知识的理解。例如在“轴”一章授课结束后,可安排一次实训,教师可针对往届学生在设计中存在的问题进行指导,从轴的加工工序至装配工序,针对选材、结构设计、图纸的规范化等实际问题进行分析。把实际中轴的具体结构设计要素;生产中用于加工的图纸应如何正确、全面地反映所设计零部件的结构、尺寸及技术要求总结出来。这样,既解决了课堂上难以理解的实际问题,又培养了学生观察问题、分析问题及独立思考的能力,充分调动了学生的主观能动性和积极性。

2.3做好课程设计的准备工作

课程设计前的准备工作是提高设计质量的必要条件。为此,设计前,指导教师可针对设计课题,做好两项准备工作:①参观有关设计内容。针对设计课题,带领学生参观现场,加强学生对实物的直观认识,在具体感性认识的基础上进行设计,对学生和教师均有“事半功倍”之效果。②突破设计难点。对书本上较难理解的关键和难点内容,进行实地测绘。比如,在设计1台减速器之前,带学生去工厂对减速器进行折装,同时,对其中某些关键或较难的零部件结构进行测绘,是获得具体的设计要素的有效之法。

2.4加强金工实习对课程设计的辅助作用

金工实习是机械专业类学生在学习《零件》课之前对机械的加工原理,生产工序,装配过程及工艺处理方法等进行的一次全面性认识实习。为了使学生在学习《零件》课前对各种机械及零件具备初步的感性认识,在金工实习过程中教师应指导学生有计划、有目的的掌握有关《零件》及其课程设计的基本知识。如可安排学生画出齿轮轮廓示意图,观察齿轮与轴的装配关系及热处理工艺方法,使学生对齿轮及轴等零部件具备初步的感性认识。实习结束后,学生将上述内容及测绘图以实习报告的形式写出出。

3结语

机械零件论文第4篇

流程影响机械制品质量的因素是多方面的,例如原材料质量、加工流程和工艺等,对于机械加工人员来说,必须严格按照规定的工艺和流程制造,尽量减少制造过程中外界因素造成的误差,下面针对机械加工工艺和其流程展开探讨。

1.1制定加工工艺加工机械之前需要一定准备工作,主要是整理和设计零部件工艺路线,准备好每一道工序所需的工具和材料等,制定完善的机械加工工艺路线需要注意两点:首先,粗加工和精加工不能混淆,必须按照加工工艺的不同,安排合适的热处理时间,并且需要使用合适的加工设备;第二,最好先加工基准面,机械加工分为很多道工序,一般情况下需要优先加工基准面,这样才能保证后续加工孔位置和平面的精准度。

1.2加工工艺流程机械零部件加工工艺流程分为两个部分,即前期加工工艺和后期加工工艺,这两个部分都要在技术监督下严格按照生产流程和工艺标准进行。通过加工原材料得到半成品,加工半成品后得到机械制品,但是除了加工半成品和原材料,还包括加工前的准备、输送与保存原材料、加工零部件毛坯等工序,可以看到,机械制造工作比较复杂。但是随着科学技术水平的提高,很多制造企业已经实现了制造自动化,运用科学的生产管理模式和先进的软件、硬件,实现机械制造的自动化、规范化和标准化,有效的提高了生产质量和生产效率,保证企业在激烈的市场竞争中有立足之地。

2零部件精度影响因素分析下面将从几个方面,分析零部件精度受到的影响因素。

2.1加工工艺影响一般情况下,零部件加工都是使用机床,机床精度就成为了零部件精度的影响因素之一,简单来说,机床控制加工刀具的速度和其他变化,而零部件直接受到加工刀具的作用,表面几何精度受到机床主轴回转误差的直接影响,如果机床存在主轴回转误差或者其他方面的精度问题,都会给零部件尺寸和外形带来较大的误差;再者,如果机床主轴径向、轴向发生轻微震动,也会影响零部件精度,举例来说,单纯的主轴角度摆动会造成零部件的圆柱度误差,而径向圆跳动则会造成圆度误差,但是圆度误差不会造成平面误差。所以,要保证零部件加工精度,要尽量增加机床主轴设计、安装、制造的精度,减少机床运行时的主轴偏差。除了使用刀具加工零部件,还需要使用专业夹具固定零部件,夹具精度也会影响零部件精度。夹具制造、安装都会产生误差,在使用过程中还会产生变形、磨损,这些都是造成夹具误差的因素,但是诸如使用中磨损等因素往往不被人们注意。在加工零部件的过程中,如果发现夹具有偏差,就需要及时采取措施调整,一般情况下可以采用补偿技术来减小误差,保证误差在可接受的范围内;部分机床自带补偿装置,直接使用补偿装置修正夹具误差即可。造成误差的原因是多方面的,矫正误差也并不见得一定准确,我们需要针对不同的情况采取不同的措施。

2.2受力形变影响使用设备加工零部件时,设备会受到一定的外力作用,长此以往,设备材料会发生“疲劳”现象,发生不可逆转的形变,机械加工中,设备会受到重力、切削力等其他多种作用力,导致加工设备变形。现在机械制造企业大多数使用数控机床进行零部件加工,程序步骤、数值都预定好,但是由于加工设备产生形变,预定的数值和实际不相符合,夹具、刀具位置会发生变化,从而导致零部件的尺寸和几何误差,在零部件加工过程中,有几个方面的因素会造成受力形变误差:工件刚度:如果刀具、机床等设备的刚度远比零部件高,加工过程中刀具和机床就会对零部件产生外力造成其形变,影响零部件精度;刀具刚度:如果内型加工刀杆和外圆车刀强度有较大差异,刀杆就会受到外力产生形变,对加工孔精度产生影响。在零部件加工过程中,我们可以采用措施减小误差,例如:增强加工设备刚度,尽量使用抗压、抗拉性能较好的高强度材料等。

2.3残余应力影响在零部件加工过程中会产生残余应力,例如锻造、铸造毛坯以及冷却时,由于毛坯各个组成部分材料不同,因此冷却速度也会有差异,材料伸缩速度差异造成形变。针对这种问题,可以采用包括震动时效和热时效在内的人工时效,什么是热时效?就是将零部件放在加热炉内加热,达到规定温度后和炉子共同冷却以消除应力。

3提高精度的若干措施

3.1误差补偿对于零部件加工过程中,设备的原始误差,我们可以采用误差补偿法,简单来说,就是人工制造一些误差,消除设备本身误差带来的影响以提高零部件精度;抑或制造误差来抵消设备误差。

3.2降低原始误差这是最基本的做法,主要是提高夹具、机床、刀具等设备本身的精度,减小、消除设备应力,尽量让设备和零部件不受外力影响以减小形变。针对不同的影响零部件精度的因素,我们应采取不同的措施。

4结束语

机械零件论文第5篇

在机械制造工艺中,对机械设计进行合理化处理是确保机械产品质量的关键,而机械制造企业生产的目的是为了扩大规模,获得最大经济效益,因此,应有针对性地对机械设计进行研究。从机械制造工艺流程入手,对机械制造工艺中的合理化机械设计进行系统分析和探讨,希望可以为我国的机械制造发展提供帮助。

关键词:

机械制造工艺;合理化;机械设计

1机械制造工艺流程

从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析,机械制造工艺流程如图1所示。

1.1制造程序

这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品,处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说,要在激烈的市场竞争中占据重要位置,就一定要对材料的质量进行管理和监督,只有提升机械制造工艺原材料的利用方式,才能真正降低生产成本。

1.2零件定位

在零件定位中,可以运用多种定位方式,而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量,技术人员要结合定位方式与零件的加工需求,按照标准开展零部件的加工工作,这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。

1.3技术程序

这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品,技术程序的加工要求更精细,对产品的质量要求也更高。

1.4加工精度控制

技术人员在对零部件进行粗加工后,还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理,在处理过程中,加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素,为了真正满足客户的实际需求,技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择,进而提升产品的精度。

1.5装夹

对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上,在零件的装夹操作中,技术人员要保证零件固定位置的准确性,在确定好位置后,技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。

2机械制造设计工艺的基本原则

2.1综合性

从本质层面来说,合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面,二者本身所属类别是不同的,这种差异也就产生了工作中的误差。基于此,技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则,在总结传统机械设计经验的基础上,将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合,以提升机械设计的整体质量。

2.2整体性

在对机械制造工艺进行合理化设计时,要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时,技术人员要遵循整体性原则,从机械制造工艺的整体入手,在确保各个部件合理的基础上,制定多个机械设计方案,从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。

3机械制造工艺中的合理化机械措施

3.1提高设计标准化

制造工艺的核心是机械设计标准化,也就是在相对统一的设计标准中,保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一,在符合国家规定的机械制造标准基础上,进一步提高机械零部件的质量,这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时,一定要充分重视机械零部件的质量,按照国家标准实现标准化设计,以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能,只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力,才能真正提升机械制造企业的经济效益。

3.2运用绿色制造工艺

技术人员在进行机械设计时,要不断尝试引入新的设计理念,改进传统的设计方法。在设计过程中,应根据社会发展的大趋势,认真贯彻落实绿色环保的设计理念,在此基础上,将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中,还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系,只有实现二者的共同发展,才能促进机械制造企业的长久发展,企业的发展不能以牺牲环境为代价,要在保证环境的基础上,实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺,技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面,从原材料及生产工艺两方面入手,共同保证机械制造与设计的系统化发展。

3.3提升加工精度

在机械制造过程中,客观差异是一定存在的,技术人员应尽量减少客观差异,以提高机械产品的精准度为准则,分析差异产生的根本原因,确定机械制造中存在的潜在因素,以降低差异,提高防范技术水平,进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整,技术人员应采用先进的测量工具降低误差值,确定误差产生的原因。目前,机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等,其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。

4结语

机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析,对机械生产过程进行合理分析,这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关,因此,技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化,要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求,系统性地分析各制造工序的注意事项,改进设计方法,根据工艺水平合理选择机械技术,保证机械设计与制造质量达到国家规定标准,更好地促进机械制造工艺的全面发展。

参考文献:

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[7]叶文华,马万太.双语CAPP中机械制造工艺语言机器翻译研究[C]//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任———中国科协2003年学术年会论文集(上),2003.

[8]王文,陈云升.一种新型车床回转夹具[C]//第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下),2011.

[9]王秀梅,王友林.试论增强《机械制造工艺基础》课的实践性教学[J].淄博学院学报(自然科学与工程版),2001,(03):103-104.

机械零件论文第6篇

关键词:机械加工;工艺;影响

引言

机械加工的工艺主要是对机械设备运用对零部件加工,零件的加工过程中,对精密度是有着严格要求的,只有充分重视精密度的严格控制,才能真正促进零件加工水平提高。从理论上对机械加工工艺的研究分析,以及对零件加工精度影响的分析,就能有助于从理论上给予支持。

1机械加工工艺和零件加工精密度关系

机械加工工艺的优化实施,对实际零件加工的要求能得以满足,对零件的质量控制也比较有利。对机械加工完善后就要实施检验工作,对于不符合规范的零件淘汰掉,机械加工的工艺流程能够严谨的呈现,就对零件加工精密度有着直接影响[1]。具体机械加工工艺的实施,对合格零件的程序也有着改造作用,结合相应标准对零件加工的要求要严格实施,这样就能有效避免外界因素干扰。机械加工的工艺是多样化的,在对零件的精度控制方面也有着不同要求,只有提高了机械加工的整体工艺水平,才能有助于机械加工的精密度控制。所以机械加工工艺和零件加工的精密度就有着比较密切的关系。

2机械加工工艺对零件加工精密度影响和提高策略

2.1机械加工工艺对零件加工精密度影响

机械加工工艺对零件加工精密度的影响是多方面的,其中的热变因素影响就比较突出,主要是机械加工中机床出现了热变的问题。在对零件加工中,机床是一直不停的使用的,在机床和构成部件出现了相互摩擦之后,机床的局部以及整体产生热量,在热胀冷缩的原理下,机床的温度就会随即升高面对机床的契合度就会产生影响[2]。这样在对零部件加工的时候,受到机床自身的结构没有合理化呈现,这就必然会影响零件加工的精度。热变影响当中的工件热度也是比较突出的,零件的实际加工过程中,会和机床以及刀具等接触摩擦产生热量发生变形,这就影响了零件的质量,会造成工件变形等。数控技术在当前的零件加工中得到了广泛应用,数控机械加工的工艺实施中,对零件精度产生的影响也比较深远。数控机床的应用有着其自身的优势,编程原点的选择上对加工的精度影响比较大。编程原点的选择恰当性对零件加工精度会造成直接影响,还有是编程的数据处理方面对零件加工精度影响也比较大。以及加工的路线和插补运算等,都会对零件加工的精密度产生影响。

2.2机械加工工艺零件加工精密度提高策略

机械加工工艺实施中,对零件加工的精密度进行提高,就要从多方面充分重视,对机械加工的工艺系统设备的整体质量要得以提高,系统的应用要完善化。完整的零件加工系统设备,对零件产品的质量保障就比较有利,这也是机械加工的核心[3]。所以在对机械加工工艺系统设备的完善实施中,可通过新技术的引进,对加工系统中的不足进行弥补,对系统设备的研发力度要不断的加强,对机械系统设备的维护管理工作要加强重视,这些措施方法的实施对零件建工精度的控制就有着积极意义。注重对温度的合理化控制。机械加工过程中产生的问题对零件的精密度就有着直接影响,所以为保障零件加工的精密度就要充分重视加工温度的有效控制。机械设备运行的速度比较快,温度就会升高,在这一过程中要通过冷水的方法进行降温。对零件进行打磨的的时候,砂轮的高速旋转和零件的摩擦就会产生很大热量,在温度上升后在和零件接触的时候就比较容易造成零件的变形。所以通过冷水的方法降温就能有效避免这一问题出现。减少外力影响零件加工。机械加工工艺实施后,零件就会受到外力因素的影响。在受到挤压力以及摩擦力等因素的影响下,对零件加工的精密度就很难得以保障。所以在这一过程中,就要充分重视零件加工工作人员要对机械加工设备进行检查,发现设备的构件比较紧的时候就要做出适当的调整[4]。另外就是要定期的对机械加工设备的表面实施打磨处理,最大限度的降低设备表面和零件产生摩擦力,从而有效保障零件加工的质量。充分重视对零件制作过程的有效控制。机械加工工艺的实施中,在对零件的加工中,零件加工过程中的就显得比较重要。要最大化的降低机械设备加工的几何精度误差。对机械设备的检查工作实施就显得比较关键。要从多方面对机械设备自身的误差进行检验,对已经用于零件加工作业的设备要结合实际的需求进行改造,对零件产生的误差原因要详细分析。总结数据资料的分析,以及机床运行系统当中输入数据的准确性等。找到了机械设备自身存在的问题之后,针对性的加以解决,这样就能提高零件加工的精密度。在这些层面得到了充分重视,才能真正有助于零件加工的质量水平提高。

3结语

综上所述,对机械加工工艺的实施,要注重对零件的精密度保障,只有如此才能有助于零件的正常使用。在机械加工工艺实施中,会受到诸多层面的因素影响,对零件加工的精密度就很难得到保障。所以通过从理论层面对零件加工精密度的研究分析,就能从理论上为实际零件加工提供理论依据,从而促进零件加工的整体质量提高。

参考文献:

[1]司立坤,刘鑫.机械零件加工精度测量技术及相关问题阐述[J].科学大众(科学教育),2016(11).

[2]亓文学.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].现代制造技术与装备,2016(11).

[3]李明明,白志红.机械加工工艺技术误差分析与控制[J].工业技术创新,2016(05).

机械零件论文第7篇

关键词:零部件 可靠性 优化设计

中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(c)-0083-01

1 机械零部件可靠性设计的作用

可靠性设计是指以形成产品可靠性为目标的设计技术,又称概率设计,将外载荷、承受能力、零部件尺寸等各设计参数看作随机性的变量,并服从一定的分布,应用数理统计、概率论与力学理论,综合所有随机因素的影响,得出避免零部件出现破坏概率的相关公式,由此形成与实际情况相符合的零部件设计,确保零部件的可靠性和结构安全,控制失效的发生率在可接受的范围内。概率设计法的作用体现在两个问题的解决。首先,分析计算根据设计而进行,确定了产品的可靠度;其次,根据任务提出的可靠性指标,确定零部件的参数,从而帮助设计者和生产者对零部件可靠性有清晰明确的了解。

2 机械零部件可靠性优化设计现状

目前,主要使用可靠性优化设计方法还是传统的设计方法。这种方法在设计机械零件时,一般都将零件的强度、应力和安全系数都是当作是单值的,将安全系数与根据实际使用经验规定的某一数值相比较,如果前者大于后者,就说明零件是安全的。但是由于没有考虑到各参数的随机性,把各个设计参数看成是单一的确定值,因此并不能预测零部件可靠运行的概率,很难与客观实际的最优化方案相符,设计人员也不好把握其设计产品的可靠性。

以概率论和数理统计等作为工具的可靠性设计方法,避开了主观的人为因素在设计过程中的影响,外界条件变化得到了从整体上的把握,设计结果更贴近客观情况。可靠性设计广泛应用在机械零部件可靠性设计的各种问题中,更科学地解决了许多繁琐的传统设计方法有心无力的问题。

3 机械零部件可靠性设计方法

机械零部件可靠性的设计不仅需要的是与时俱进、把脉时代的创新精神,更需要把握零部件质量保证和可靠性优化设计的科学方法。机械零部件可靠性设计是基于传统机械设计以及其他的优化设计方法进行的,由于机械产品有着千差万别的功能和结构相异之处,因此,机械零部件可靠性的设计方法以及优化方式的选择需要因地制宜。

3.1 权衡与耐环境设计

权衡设计是对可靠性、质量、体积、成本等要素进行综合衡量后,制定出最佳方案的设计方法。耐环境设计也是进行综合考虑的一种优化设计方式,从机械零部件生产之初,就将零部件在整个寿命周期内可能遭遇的各种环境影响考虑在内,包括运输的碰撞、空气干湿程度对设备的作用、设备保养合理程度等,通过对这些环境因素的分析,在零部件生产用料和生产技艺上加以优化,从而进行保护和保证零部件自身乃至机械设备的可靠性。

3.2 预防故障设计法

机械设备的运作是整体性运作,处于完整的串联式系统中。实现“整体功能大于部分功能之和”的目标,优化机械设备的可靠性,首先需要优化零部件的可靠性。机械设备的零部件需要进行严格的选择和控制,对外购件需要严格把控,标准件和通用件要优先选用。选用之前要对零部件进行分析验证,最大程度利用故障分析成果,以成熟的经验和经过分析验证证实的方案。

3.3 简化与余度设计

简化设计指的是在满足特定功能的条件下,设计应该合理简化,如零部件的数量尽量避免冗余。所谓“多个香炉多只鬼”,越复杂越容易出现错误和故障,可靠性的优化就更无从谈起了。这不仅是可靠性优化设计的一个基本原则,也是避开故障、提高可靠性的最有效方式。简化意味着减少不必要的部分,而并非依靠少部分超负荷承担大部分的工作,零部件的简化需要从整体着眼,仔细分析零部件的组合与配合的最佳方式。余度设计则是从整体入手,类似于计算机中的备份功能。通过对完成规定功能设置重复的结构、备件等,以防局部故障或失效时,机械设备整体系统依然保存着规定的功能。

3.4 概率设计法

将应力一强度干涉理论作为基础原理支撑,把应力和强度作为服从一定分布的随机变量处理。处理设计对象中与设计有关的参数、变量等部分,成为服从特定的统计规律的随机变量,建立符合可靠性设计标准的概率数学模型,通过概率与数理统计理论和强度理论,得出在给定条件下零部件产生破坏的概率公式,求出在给定的可靠度中零部件的尺寸、寿命等,使其在符合要求并且得出最好的设计参数。这种方法巧妙地填补了常规设计的缺陷,而且较为贴近生产实际。

4 结语

综上所述,机械可靠性设计的方法是在传统方法以及旁支方式上得到发展与完善的。成功的机械零部件可靠性优化设计,在把握设计参数的随机性、多参数的设计以及在设计中预测该零部件的可靠度等问题上都有全局性思路的贯穿。想要在国际市场竞争上占据一席之地,拥有良好的可靠性是我国机械产品生产商努力的大方向,机械零部件的可靠性优化设计其重要性不言而喻。因此,在对这个问题进行研究时,不仅要有创新的思想,还要有科学可靠的设计方法。

参考文献

[1] 徐祺祥.机械产品的可靠性分析—— 介绍FMEA和FTA分析法[J].机械设计与研究,1984(1).

[2] 何周琴.机械零部件可靠性设计之概率设计法[J].自动化与仪器仪表,2010(3).

[3] 王新刚,张义民,王宝艳.机械零部件的动态可靠性分析[J].兵工学报,2009(11).

[4] 王正.零部件与系统动态可靠性建模理论与方法[D].东北大学,2007.

[5] 赵淑莹,杨晨升.基于可靠性的机械零部件设计研究[J].机械工程师,2010(3).

[6] 王新刚.机械零部件时变可靠性稳健优化设计若干问题的研究[D].东北大学,2009.

机械零件论文第8篇

【关键词】机械零部件设计;传统零部件设计;创新设计

1.传统机械零部件设计的自身局限性

传统机械零部件的设计在运用中出现的诸多问题,这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人―机―环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。

2.机械零部件创新设计的思维方式

机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。

2.1运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。

2.2运用发散思维

发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

2.3运用创新思维

创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。

3.设计机械零部件的过程

3.1机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。

3.2准确把握机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作,在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析,预估失效的可能性,采取相应措施,其中包括理论计算,计算所依据的条件称为计算准则,常用的计算准则有:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下,由于过度受热,会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题,使零部件失效或机械精度降低。

3.3选择合理的机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性,才能作出合理的选择。

3.4整体优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法,包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。

【参考文献】

[1]隋明阳.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2002.

机械零件论文第9篇

关键词:机械制造,零部件设计,创新

 

传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏;零部件容易疲劳损坏,断裂、表面剥落等;零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人——机——环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。所以,在现代机械部件设计中,很有必要用到创新思维的方法去设计。论文参考网。

1 创新机械零部件的设计思想

机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。

1.1 运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。

1.2 运用发散思维

发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

1.3 运用创新思维

创造力的核心是创新思维。论文参考网。创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。

2 科学的进行机械零部件设计

2.1 把握机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制,需全面综合考虑。

2.2 严格计算机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作,在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析,预估失效的可能性,采取相应措施,其中包括理论计算,计算所依据的条件称为计算准则,常用的计算准则有:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下,由于过度受热,会引起润滑油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题,使零部件失效或机械精度降低。因此,为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将改变其结构形状和尺寸,削弱其强度,降低机械精度和效率,以致零部件失效报废。因此,机械设计时应采取措施,力求提高零部件的耐磨性。

2.3 正确选择机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中,应用普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。

2.4 全面优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法,包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程,利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化,并成为现代机械设计的重要组成部分。论文参考网。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为以下基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程,面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。

参考文献

1.赵冬梅.机械设计基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

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