浅析产品工艺性对生产效率及质量的影响

浅析产品工艺性对生产效率及质量的影响

【摘要】产品的工艺性设计是产品设计过程中的重要一环。工艺性不好，不但加工困难，质量也不易保证。因此，在立足于现有设备的基础上，产品的结构应便于制造毛胚，便于加工和装配拆卸。本文通过加工和装配两个阶段产品的工艺性研究，分析产品工艺性对生产效率及质量的影响。

【关键词】机械加工;装配;工艺性

科技的日益进步加快了产品的更新换代速度，同时对产品的生产效率和质量也提出了更高的要求。一个产品走向市场，一般要经过设计、加工、装配和调试等若干阶段。其中产品的工艺性设计是影响产品质量和生产效率的重要因素。好的工艺性设计必然立足于现有资源，实现起来经济合理，快捷高效，并在满足产品性能的前提下，拥有较高的加工效率和良好的质量保证。高的加工效率可以降低生产成本，好的质量可以占领市场。因此，产品工艺性设计对产品质量和生产效率有着重要影响。本文主要从加工和装配两个阶段分别举例分析：

1.加工过程中的工艺性分析

机械加工过程主要是通过切削运动加工得到设计的零件，切削运动中是依靠主轴带动刀具的旋转和进给来完成加工。设计零件时，必须充分考虑刀具和主轴所占据的位置，以防止加工时发生干涉。

图1 零件机械加工过程工艺性分析

由图1可以看出：（a）中由于钻头距离零件侧壁太近，使用普通钻头钻孔时将发生干涉，因此必须对标准钻头进行加长，方可完成钻孔。然而钻头加长，必然导致钻孔时钻头容易折断，且垂直度也较差。（b）为改进后的设计，可以看出此时孔中心距侧壁让出足够的距离，钻孔时刀具和主轴不会发生干涉。同理可知。（c）中内腔凸台无法加工，设计中没有考虑主轴的加工位置。（d）为改进后方案，主轴可伸进通过前端面工艺孔加工内腔凸台。因此，在机械加工过程中，优化零件的结构工艺性，不仅可以提高产品生产效率，还可以提高加工精度，稳定产品质量。

2.装配过程中的工艺性分析

螺纹的主要用途是连接和传动，有内螺纹和外螺纹之分。内螺纹可以通过丝锥钻攻获得，也可以通过车削加工内螺纹。外螺纹则可通过工件绕轴线做等速回转运动，刀具沿轴线做匀速移动且切入工件表面一定深度这样的组合运动获得，还可以通过板牙套丝生成。不论使用哪种方法，由于受限于加工工具，外螺纹根部都有一处较长的过渡段。一般装配时，在外螺纹根部会安装弹垫和平垫，可以垫起此处过渡段。但若装配时不需要弹垫、平垫，该处过渡段由于没有螺纹，因此螺钉无法拧紧。这时，就应该在螺纹过渡处增加一处退刀槽，即可解决此问题。

如图1中所示，件1和件2通过螺纹连接，由于外螺纹有一过渡段没有螺纹，导致件1无法贴合件2拧紧到位（图1-a）。可通过如下两种方法解决：

方法一：在件1的根部增加一处退刀槽（图2-a），可顺利完成装配;

方法二：在件2的螺孔配合面钻沉平底孔（图2-b），也可满足使用要求。

图2 装配过程中的工艺性分析

3.结语

综上可知，不论对于机械加工过程中还是装配过程中的零件，零件结构工艺性是否合理对产品的质量和生产效率都具有较大的影响。机械加工阶段的零件，设计时应充分考虑是否容易进刀，是否容易装夹，加工过程中刀具与零件是否容易产生干涉。装配阶段的零件应着重考虑装配顺序是否合理，是否有足够的施工空间等问题。总之，设计时必须充分考虑零件的工艺性，以获得更高的生产效率和产品质量。