摘要：机械零件结构设计的可靠性设计就是可靠性分析，是对机械零部件进行概率设计，其对传统的机械设计进行了改进。机械零件结构和常规电器元件有所不同，因其自身独有的特性，无法借助实验取得可参考数据，所以只有对机械零件结构进行可靠性分析，才能保证机械零件结构设计的实用性和规范性。
关键词：机械加工；零件结构；合理设计
引言
随着我国经济的发展，科学技术水平的提升，对机械制造过程中的零件质量也提出了更高要求。零件结构越来越复杂，结构形式也呈现多样化，这给机械加工技术提出了一定的挑战。在加工前，对零件结构进行科学的设计，发挥零件的设计功能，能够有效改善零件加工中的工艺技术问题。对零件结构进行合理设计能够在一定程度上解决机械加工效益与质量问题，在生产中，由于设计方案不当，产品零件经常出现无法加工的问题，不但会影响生产进度，还会损害企业经济效益。所以，合理设计零件结构就有着显著的意义。加工出低消耗、高性能的机械零件能够进一步提高生产效率。
1机械可靠性及其工作的特点
1.1机械可靠性的特点
当机械处于正常运行时，必须确保其稳定可靠，如果在使用的过程中出现问题，会造成不必要的损失，所以机械的可靠性尤为重要。在机械产品运行的过程中，不可避免地会发生摩擦、损耗等情况，导致机械零件破损，以至于不能满足正常使用要求，进而影响工作效率以及质量。机械是由众多零件组合而成的，在众多的零件当中，非标准零部件所占比例尤为显著，并且这些零部件的失效统计值非常分散，不易统计。正是因为这个原因，在平时的工作中很难对机械产品的失效数据准确收集、统计。所以在进行机械的可靠性分析时，并不能对实际情况进行分析，只能针对机械的失效模式进行分析，从而近似得到想要的结果。
1.2机械可靠性工作的特点
要想对机械的可靠性进行分析，要对机械中各部分零件进行可靠性分析，通过失效模式分析以及工作经验，得到相对比较准确的结论，并提供给进行产品研发的有关部门。进行机械产品的可靠性分析时，为了避免在分析的过程中出现失效现象，首先要做失效模式分析；其次要对机械产品的重要零件和关键零件进行可靠性的设计工作；最后要制定该产品的产品操作要点，并对产品的维修进行说明。
2机械加工零件结构的合理设计
2.1编制程序
伴随着国内现代化信息技术日益迅猛发展，现如今机械加工业取向智能化、自动化，借助加工程序来控制零件的加工处理，编制系统程序通常是以零件具体结构形式为基础实施的具体加工操作。故广大设计师们在设计零件结构过程中，先明确好零件的实际使用性能，再尽量简化零件结构，在零件结构优化设计中要充分考虑到加工工艺过程，这样可有效减少数控加工编程的复杂程度。这其中主要包含着设定好零件具体尺寸、分析零件几何图形、分析零件结构内所存在着相交或平行的关系等，以确保零件的质量性能为前提条件，使得数控加工编程更为快速准确地掌握编程相应坐标，统一零件加工编程、设计及加工工艺等。设计师标注零件尺寸过程中，需尤为注意的是要确保编程原点与零件加工基准尺寸相符合，便于后期减少换算的工作量，提高设计效率及质量，也进一步提升零件结构整体设计的科学合理性。
2.2装夹加工设计
零件加工操作期间，零件的装夹是影响加工精度的一个重要因素，根据零件的不同结构尺寸，有的可以实现一次装夹完成零件全部加工过程，但是有的零件加工需进行多次装夹，进而影响零件实际加工的精度。由于数控机床实际加工期间不可人为性地做出任何调整，故设计零件结构期间，设计师应当尽可能地确保工件定位的可靠性，充分考虑到后期零件加工过程的装夹问题，尽量减少装夹次数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对零件加工工艺中，应使零件的加工基准与编程基准重合，并将其作为定位的基本点，确保零件经过多次装夹后还可回归至基本点位置，便于加工精度的有效提升，充分满足于一次性针对零件的表面做各种加工处理操作的现实需求及各项标准，全面提升零件加工整体设计的科学合理性。
2.3优化零件结构设计
材料的不同，所具备的性能也不同，所以在选定材料后，要掌握好材料的工艺性能。例如在某产品选择铸铁材料进行制造时，由于铸铁具有较好的铸造性能，所以要采取铸造生产，此时，零件的结构形式要满足铸造需求，最好选择薄壁结构形式，如果选择实心铸铁结构一般是不合理的。而如果用45钢铸造凸轮轴，其铸造性能要好于锻造性能，如果将凸轮轴设计成空心结构，会增加成本，而且工艺性能也不符合需求，因此机械加工零件结构性能要与材料保持一致。
2.4优化毛坯成形工艺
在铸造成形时，造型工艺具有多变性，会生产出结构复杂的机械零件。可通过中空结构提升机械零件的韧性，降低材料用量。例如在设计箱体时，如果通过焊接方法，会导致内腔过于复杂，增加生产难度。可以选择毛坯成形法，在设计机械零件时注意切削加工，会降低生产难度，节约生产成本。3结语综上所述，通过以上分析论述能够更加深刻地认识到合理设计机械加工的零件结构这一举措重要性及具体实施办法。对于机械零件生产制造工作来说，零件结构设计起到了重要的作用，只有通过合理的结构设计，才能保证加工工作顺利进行。以加工技术条件为基础，通过改进设计工艺，能够提高加工精度，降低产品残次率，减少人力物力浪费，提高企业经济效益。
3零件表面加工设计原则
在对零件机械表面进行加工的过程中，也需要结合结合加工零件不同特征来选择不一样的交工方式，而在对零件表面进行加工设计的过程中，其需要遵守以下几点原则：1经济适用性原则。在对零件表面进行加工的过程中，首先一定要对各个加工工序经济性进行明确，具体而言就是要对加工设备、加工时间以及加工工艺等多方面进行明确，确保加工过程的适用性，这样也就能够促进加工精确性。在对零件精确度范围进行明确的过程中，一定要将其和零件表面加工的精确度进行协调，这样才能确保其加工出来的零件能够满足相关需求。保证加工的经济效果是企业后期发展的根本原因，一定要将其放在重点位置。2与生产类型相协调原则。在对零件表面进行加工的过程中，还需要遵守与生产类型相协调这一原则，对于不一样的零件在进行加工的时候需要选择不一样的加工方式，尤其是要进行大量生产的过程中，一定要选择具备较高效率的生产加工设备，如果是少量生产的时候我们则可以使用普通机床来进行加工。
4零件加工工艺顺序设计原则
1零件加工顺序种类原则。在对零件机械进行加工的过程中，不同工艺其特性以及目的也会存在不同，在具体设计过程中，我们可以将整个零件加工过程分成几个阶段，像是零件粗加工阶段、完全精加工阶段以及半粗半精加工阶段等等。其中，对于零件粗加工阶段我们需要将加工零件表面上锁存在的多余材料清除掉，将基本的零件模型很好的做出来；其次，在进入到半粗半精加工阶段的时候，我们需要对零件进行一次细致的加工；最后，在进入到完全精加工阶段的时候，我们一定要确保这一阶段零件加工工艺满足设计需求，并且将之前两个阶段加工所得到的零件再一次进行精确的打磨以及切割，这样也就能够促使零件具备较为良好的精确度。2零件加工工序组合原则。在对零件机械进行加工的过程中，我们还需要遵守加工工序组合原则，具体而言就是在实际加工过程中严格按照结合特性、生产种类以及加工过程中的具体设备要求来对具体的加工工序进行合理的设计，以此来确保零件机械加工工艺的合理性。
结束语
对于机械零件生产制造工作来说，零件结构设计起到了重要的作用，只有通过合理的结构设计，才能保证加工工作顺利进行。以加工技术条件为基础，通过改进设计工艺，能够提高加工精度，降低产品残次率，减少人力物力浪费，提高企业经济效益。
参考文献：
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[3]李文涛.机械零件制造结构设计探究[J].企业技术开发，2014，33（26）：12-13.
论文作者:李光明,岳风祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/18
标签：零件论文; 加工论文; 结构论文; 过程中论文; 机械论文; 机械零件论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第18期论文;