[科普中国]-零件结构工艺性

机械零件的结构工艺性是指在一定生产规模和生产条件下，能用最少的时间和最小的劳动量以及用一般的加工方法把机械零件制造出来，而且装配方便。机械零件的结构工艺性的好坏取决于零件的结构，所以又称为结构工艺性。零件的结构工艺性反映在毛坯制备、热处理、切削加工和装配等阶段。各阶段零件的结构互相联系、互相影响，所以在设计零件的结构时必须全面考虑，应使设计的零件具有良好的工艺性1。

概述零件本身的结构，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2。

基本原则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1。

影响因素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3。

作用进行零件结构工艺性分析首先必须对产品零件图进行审查、分析，它的作用是：第一，审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。因为有些零件的设计并未经过上述4 个步骤，设计者往往只顾及零件的功用，而忽视了铸造工艺要求。在审查中如发现结构设计有不合理之处，就应与有关方面进行研究，在保证使用要求的前提下予以改进。第二，在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施予以防止。

铸造工艺性零件结构的铸造工艺性指的是零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。实际上，一个好的铸造零件是经过以下设计步骤完成的：①功用设计； ②依铸造经验修改和简化设计； ③冶金设计(铸件材质的选择和适用性)；④考虑经济性4。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学