切削件结构设计准则
机械零件常用的设计准则有
机械零件常用的设计准则有
1. 强度和刚度：机械零件设计时需要考虑其承受的负载和力矩，并保证其强度和刚度足够，以确保零件在工作中不会发生变形或破坏。
2. 耐久性和可靠性：机械零件经常会在恶劣环境下工作，因此设计时需要考虑其耐久性和可靠性，以保证其能够长时间稳定运行。
3. 经济性：机械零件的设计应考虑成本因素，尽量减少材料和加工成本，同时保证功能和质量。
4. 过程可制造性：设计时需要考虑零件的制造工艺和加工难度，尽量避免复杂的工艺流程和加工操作。
5. 可维护性和易装配：机械零件的设计应考虑维护和维修的便捷性，同时要易于装配和拆卸，以提高工作效率和降低维修成本。
6. 安全性：机械零件设计时应考虑使用安全性，避免设计上的缺陷引发意外事故。
7. 美观性：对于外部可见的机械零件，设计时应注重其外观美观，以提高产品的整体质感和市场竞争力。
切削加工对零件结构的一般要求如下
切削加工对零件结构的一般要求如下。
(1) 加工表面的几何形状应尽量简单，尽量布置在同一平面上、同一母线上或同一轴线上，减少机床的调整次数。
(2) 尽量减少加工表面面积，不需要加工的表面，不要设计成加工面，要求不高的面不要设计成高精度、低粗糙度的表面，以便降低加工成本。
(3) 零件上必要的位置应设有退刀槽、越程槽、便于进刀和退刀，保证加工和装配质量。
(4) 避免在曲面和斜面上钻孔，避免钻斜孔，避免在箱体内设计加工表面，以免造成加工困难。
(5) 零件上的配合表面不宜过长，轴头要有导向用倒角，便于装配。
(6) 零件上需用成形和标准刀具加工的表面，应尽可能设计成同一尺寸，减少刀具的种类。
序号结构工艺性差(A) 结构工艺性好(B) 说明1 双联齿轮中间必须设计有越程槽，保证小齿轮可以插削2 原设计的两个键槽，需要在轴用虎钳上装夹两次，改进后只需要装夹一次3 结构A底座上的小孔离箱壁太近，钻头向下引进时，钻床主轴碰到箱壁。
改进后底板上的小孔与箱壁留有适当的距离4 当从功能需要出发设计如图示的水平孔时，必须增加工艺孔才能加工，打通后再堵上。
5 结构凸台表面尽可能在一次走刀中加工完毕。
以减少机床的调整次数6 加工面减少，减少材料和切削刀具的消耗，节省工时，且易保证平面度要求7 加工结构A上的孔时，钻头容易引偏序号结构工艺性差(A) 结构工艺性好(B) 说明8 减少孔的加工深度，避免深孔加工，同时也节约了材料9 为方便加工，螺纹应有退刀槽10 为了减少刀具种类，轴上的砂轮退刀槽宽度尽可能分别一致11 内螺纹的孔口应有倒角，以便顺利引入螺纹刀具12 B结构可以减少加工面积，同时也容易保证加工精度，而A结构则不行13 在磨削圆锥面时，A结构容易有碰伤圆柱面，同时也不能对圆锥全长上进行磨削，B结构则可方便磨削14 A结构的加工表面设计在箱体里面，不易加工15 在同一轴线上的孔，孔径要两边大、中间小或依次递减，不能出现两边小、中间大的情况。
产品结构之设计准则及机构安全规范
产品结构之设计准则及机构安全规范产品结构设计准则及机构安全规范是为了确保产品在使用过程中能够满足用户需求，并保障用户和产品本身的安全。
以下是一些关键准则和规范的总结：1.合理的结构布局：产品结构布局应合理，确保各部件之间的相对位置和连接方式能够实现承载设计要求和功能要求。
2.结构材料的选择：根据产品的使用环境和功能，选择合适的材料进行结构设计。
材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能要符合产品的设计要求。
3.系统的可靠性设计：在产品结构设计时，要考虑各系统之间的相互影响和相互作用，确保系统的可靠性和稳定性。
例如，对于机械结构部分，要采取适当的缓冲和阻尼措施，以减少震动和振动对其他系统的影响。
4.安全可靠的连接方式：产品的各部件之间的连接方式应具备足够的强度和可靠性，以确保在产品正常使用过程中不会出现失效或松动的情况。
5.机构的操作安全：对于存在危险操作的机构，应设计合适的安全保护措施，如防护罩、安全开关等，以减少操作过程中可能导致的事故风险。
6.机构稳定性的考虑：产品结构设计时要考虑机构的稳定性，避免出现过分敏感的结构，防止在使用过程中出现不稳定的情况。
7.强度和承载能力的设计：根据产品的使用要求和负荷要求，对产品的各结构部分进行强度计算和设计，以确保产品在使用过程中能够承受相应的负荷，并防止结构部件的破坏。
8.机构的易维护性：产品的结构设计应考虑到维护和保养的需求，便于维修和更换关键部件，提高产品的可维护性和寿命。
9.符合相关安全标准和法规：产品结构设计应符合相关的安全标准和法规，确保产品的安全性和合规性，避免可能产生的安全事故。
10.安全性能测试和验证：对产品结构进行安全性能测试和验证，确保产品能够满足设计要求和安全标准，没有明显的安全隐患。
总之，产品结构设计准则和机构安全规范是确保产品能够满足设计要求、用户需求和安全标准的重要内容。
在产品设计过程中，应密切关注产品的结构合理性、安全性能和稳定性，并依据相关标准和规范进行验证和测试。
金属切削机床总体设计
金属切削机床总体设计
首先，结构设计是金属切削机床总体设计的关键部分。
机床的结构应
该具有足够的刚性和稳定性，以确保切削过程中的稳定性和精度。
结构设
计还应考虑机床的组装和拆卸，以便于维护和保养。
其次，动力系统设计是金属切削机床总体设计的重要组成部分。
动力
系统包括主轴、主轴驱动装置和进给装置等。
主轴的设计应考虑到高速运
转和高切削力的要求，并具备必要的刚性和散热性能。
主轴驱动装置提供
动力源，通常采用电机或液压系统。
进给装置负责将工件和刀具相对运动，通常采用导轨滑块和螺旋传动等。
控制系统设计是金属切削机床总体设计的关键环节。
根据加工要求和
切削过程的特点，控制系统应具备高精度、稳定性好和响应速度快的特点。
常用的控制系统包括数控系统和伺服系统，可以实现自动化和精确的加工
操作。
总之，金属切削机床总体设计应考虑结构、动力、控制和安全等方面
的要求。
通过合理的设计，可以提高机床的切削性能和加工效率，满足不
同金属材料的加工需求。
零件的设计准则：
零件的设计准则：
1.合理性原则：零件应合理设计，遵循合理的机械原理和力学原理，确保其能够承受预期的载荷和使用条件。
2. 结构性原则：零件应设计成结构合理、紧凑、坚固、易于制造、安装和维护的形式，能够满足设备的性能要求。
3. 工艺性原则：零件应考虑到其制造工艺的要求，例如材料的可加工性、工艺的复杂度和制造的成本等，以确保其能够在合理的时间和成本内完成制造。
4. 可靠性原则：零件应设计成耐用、可靠、安全的形式，以确保其在使用中不会出现故障或危险，从而降低设备运行成本和风险。
5. 维修性原则：零件应设计成易于维修和更换的形式，以便在发生故障或需要更换时能够快速、安全地进行维修或更换。
6. 环保性原则：零件应尽量避免使用对环境有害的材料，减少对环境的污染，符合环保要求。
- 1 -。
金属切削机床设计
金属切削机床设计1.功能设计：金属切削机床的功能设计是最关键的一步。
首先需要明确机床的主要加工任务，例如车削、铣削或者钻孔等。
在明确加工任务后，可以根据需要设计相应的切削工具和切削刀具，确保其能够高效、精确地完成加工任务。
2.结构设计：金属切削机床的结构设计需要考虑到机床的稳定性和刚性。
为了保持机床的稳定性，应该采用合适的材料，使得机床具有足够的刚性，并配备足够强度的支撑结构。
同时，还需要考虑到机床的工作台、切削刀具夹持装置等细节设计，以满足加工的精度要求。
3.传动系统设计：传动系统是金属切削机床的重要组成部分，它直接影响到机床的运行稳定性和加工效果。
传动系统设计中需要选择合适的传动机构，如齿轮传动、皮带传动或者蜗轮蜗杆传动等，以实现所需的速度和转矩传递。
此外，还需要合理布置传动系统和传动元件，确保机床具有良好的传动效率和工作平稳性。
4.控制系统设计：金属切削机床的控制系统设计是实现自动化生产的关键。
合理的控制系统能够提高机床的加工效率和稳定性。
传统机床采用的是机械控制系统，而现代数控机床采用的是电子控制系统。
数控机床通过计算机控制系统可以实现自动化的加工过程，提高加工的精度和效率。
5.安全设计：金属切削机床的安全设计是保证操作人员和设备安全的重要环节。
在设计过程中需要考虑到机床的操作面板设计，合理布置各个控制按钮和指示灯，确保操作人员能够方便地操作机床同时能够及时接收到相关的操作状态。
此外，还需要设计合理的安全保护措施，如急停按钮、防护罩等，以防止事故的发生。
综上所述，金属切削机床的设计过程需要根据具体的加工任务和要求来确定功能、结构、传动系统和控制系统等方面的设计，并兼顾安全性。
只有充分考虑这些方面的设计要求，才能设计出满足实际生产需要的金属切削机床。
零件切削结构工艺性设计
零件切削结构工艺性设计切削结构工艺性零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。
良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。
一、合理确定零件的技术要求不需要加工的表面，不要设计成加工面；要求不高的表面，不应设计为高精度和表面粗糙度Ra值低的表面，否则会使成本提高。
二、遵循零件结构设计的标准化1．尽量采用标准化参数零件的孔径、锥度、螺纹孔径和螺距、齿轮模数和压力角、圆弧半径、沟槽等参数尽量选用有关标准推荐的数值，这样可使用标准的刀、夹、量具，减少专用工装的设计、制造周期和费用。
2．尽量采用标准件诸如螺钉、螺母、轴承、垫圈、弹簧、密封圈等零件，一般由标准件厂生产，据需要选用即可，不仅可缩短设计制造周期，使用维修方便，而且较经济。
3．尽量采用标准型材只要能满足使用要求，零件毛坯尽量采用标准型材，不仅可减少毛坯制造的工作量，而且由于型材的性能好，可减少切削加工的工时及节省材料。
三、合理标注尺寸1．按加工顺序标注尺寸，尽量减少尺寸换算，并能方便准确地进行测量。
2．从实际存在的和易测量的表面标注尺寸，且在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合。
3．零件各非加工面的位置尺寸应直接标注，而非加工面与加工面之间只能有一个联系尺寸。
四、零件结构要便于加工对于零件机械加工结构工艺性，主要从零件加工的难易性和加工成本两方面考虑。
在满足使用要求的前提下，一般对零件的技术要求应尽量降低，同时对零件每一个加工表面的设计，应充分考虑其可加工性和加工的经济性，使其加工工艺路线简单，有利于提高生产效率，并尽可能使用标准刀具和通用工装等，以降低加工成本。
此外零件机械加工结构工艺性还要考虑以下要求：1）设计的结构要有足够的加工空间，以保证刀具能够接近加工部位，留有必要的退刀槽和越程槽等；2）设计的结构应便于加工，如应尽量避免使钻头在斜面上钻孔；3）尽量减少加工面积，如对大平面或长孔合理加设空刀等；4）从提高生产率的角度考虑，在结构设计中应尽量使零件上相似的结构要素（如退刀槽、键槽等）规格相同，并应使类似的加工面（如凸台面、键槽等）位于同一平面上或同一轴截面上，以减少换刀或安装次数及调整时间；5）零件结构设计应便于加工时的安装与夹紧。
机械结构设计基本原则
机械结构设计基本原则目录一、改善力学性能的结构设计原则、、、(一)载荷分担原则、、、(二)均匀受载原则(载荷均布)、、、(三)附加力自平衡原则(载荷平衡)、、、(四)减小应力集中、、、(五)提高接触强度原则、、、(六)提高刚度原则、、、(七)变形协调原则、、、(八)等强度原则、、、(九)其它、、、二、改善制造工艺性的结构设计原则、、、(一)焊接件结构设计原则、、、(二)铸件结构设计原则、、、(三)切削件结构设计原则、、、(四)锻件结构设计原则、、、(五)薄板件结构设计原则、、、(六)其它、、、三、提高装配质量的结构设计原则、、、(一)便于运送原则、、、(二)便于方位识别原则、、、(三)方便抓取原则、、、(四)方便定位原则、、、(五)简化装配操作原则、、、(六)可装配原则、、、(七)各装配面依次装配原则、、、(八)简单联接件原则、、、(九)便于拆卸原则、、、四、提高精度的结构设计原则、、、(一)阿贝(Abbe)原则、、、(二)误差校正与补偿、、、(三)误差均化、、、(四)误差配置、、、(五)位置精确微调、、、五、宜人化结构设计原则、、、(一)减小操作者疲劳的结构、、、(二)易于发力的结构、、、(三)减少操作者观察错误的结构、、、(四)减少操作者操作错误的结构、、、(五)考虑人体的振动特性的结构及减少操作环境噪声的结构0、(六)减弱工作环境光线照度的结构、、、(七)保证合适工作环境温度的结构、、、六、其它机械结构设计要求简介、、、(一)减轻腐蚀的结构、、、(二)符合材料热胀冷缩性质的结构、、、讨论题、、、机械结构设计基本原则机械工程师更好地适应现代机械设计的要素之一就就是掌握丰富的工程知识。
工程知识就是连接基础理论与实践经验的桥梁,就是现代工程师专业知识结构的本质特征。
掌握一定的工程知识就是正确进行机械结构设计的前提,有些结构错误对一个缺乏工程知识的设计者来说就是不易事先觉察的。
(见图)这一节从改善力学性能、制造工艺性、制造精度及装配精度等方面来介绍一些机械结构设计的基本原则。
金属切削机床设计说明书
金属切削机床设计说明书一、设计目的二、设计要求1.切削精度要求高：设计的机床要能够实现高精度的切削操作，确保工件的尺寸精度和表面质量。
2.切削效率要高：机床的切削速度要快，能够在短时间内完成工件的加工。
3.稳定性要好：机床的结构要牢固，稳定性好，能够在工作过程中保持稳定的切削性能。
4.操作简便：设计的机床要容易操作，方便用户进行加工操作。
5.安全性要强：机床要符合相关的安全标准，防止事故的发生。
三、设计方案1.结构设计：采用刚性强、稳定性好的铸铁材料制作机身，增加机床的稳定性和刚性。
同时，优化机身结构，减少振动和噪音。
2.控制系统设计：采用先进的数控技术，实现对机床各个部件的精确控制。
通过编程设置加工参数，实现高精度的切削操作。
3.传动系统设计：采用高效的传动系统，如齿轮和伺服驱动技术，确保机床的切削效率和精度。
4.刀具设计：选择优质的刀具材料，经过精密加工和热处理，使刀具具有良好的耐磨性和尺寸精度。
5.安全性设计：在机床上安装保护罩和安全开关，确保操作人员的安全。
同时，加装过载保护装置，避免因过载导致的损坏和事故。
四、技术参数根据加工需求和市场需求，具体的技术参数如下：1.最大加工尺寸：XXX2. 切削精度：Xum3. 主轴转速：XXXrpm4. 切削速度范围：XX-XXm/min5.控制系统：数控系统6.传动方式：齿轮传动/伺服驱动7.主轴功率：XXXW8. 外观尺寸：XXXmm*XXXmm*XXXmm9. 设备重量：XXXkg五、结论本设计说明书提出了一种高效、精度高、稳定可靠的金属切削机床的设计方案。
通过采用先进的控制系统、稳定的结构设计和优质的刀具材料，可以实现高精度的切削操作。
同时，加强安全性设计，保证操作人员的安全。
相信这台设计的金属切削机床将能够满足用户的加工需求，提高工件的加工效率和质量。
切削加工通用技术标准
DB ****集团有限责任公司标准
DB/GY09001-2015 切削加工通用技术标准
2015-9-20发布2015-9-20试运行
******有限责任公司批准
DB/GY09001-2015
切削加工通用技术标准
1.一般要求
1.1所有经过切削加工的零件必须符合产品图样、工艺文件和有关标准的规定。
1.2零件的加工面不允许有锈蚀和影响性能、寿命或外观的磕、碰、划伤等缺陷。
1.3除有特殊要求外，加工后的零件不允许有尖棱、尖角和毛刺。
1.4滚压精加工的表面，滚压后不得有脱皮现象。
1.5经过热处理的工件精加工时不得产生退火、烧伤、裂纹等缺陷。
1.6丝杠、蜗杆等的第一圈螺纹段部的厚度应大于1mm，厚度小于1mm的应修去不完整螺纹。
（保证完整螺纹）
1.7经过精加工后的配合面、摩擦面和定位面等工作表面一般不允许在其上打印标记。
1.8加工件的端面、尖角在图样上未注明要求时应倒角、倒钝和去除毛刺。
1.8.1外露机械加工表面与机械加工表面相交处未注明倒角按1.5*45度。
（必要时可手工倒角或不倒，按工艺要求）
1.8.2外露机械加工面与毛坯交接处应倒角宽度和角度应符合图样要求。
（图纸、工艺未标注时倒角按1.5*45°）
1.9零件图样中未注明倒角时，应按下图及下表规定进行。
结构设计的方法和准则
二、考虑造型的设计准则
产品结构设计不仅要满足功能要求，而且还应考虑产品 造型的美学价值，使之对人产生吸引力。 1. 尺寸比例协调
保持外形轮 廓各部分尺寸之 间匀称而协调的 比例关系。
2. 形状统一
机械的外形通常由各种基本的几何形体组合而成。结构 设计时，应使这些形状配合适当，尽量减少形状和位置的变 形。
（b）然后，按比例初步绘制结构设计草图，表示出主功能载体 的基本形状、主要尺寸、运动的极限位置、空间限制、联接尺 寸等； （c）次要的结构此时可用简化的方式表达出来。
结构方案通常不是唯一的，此时应对主功能载体的结构草 案进行分析判断，从功能要求出发，选取较优方案，以便做进 一步的修改。
（3）辅助功能载体，指完成辅助功能的那些构件，如轴的支承、 工件的夹紧装置、轴外伸端处的密封、润滑装置等。
为了保证主功能载体能顺利工作，应确定哪些辅功能是必需 的 （，4）并辅尽助可功能能利载用体已初有步的设结计构好形后式，。应对主功能载体进行精确的详 细设计。
详细设计时，应遵循结构设计基本准则，并依据国家和行业 标准、规范及较精确的计算结果，同时考虑辅功能的影响，逐步 完成主功能载体的细节设计。
（5）进行技术经济综合评价，从多个结构设计草案中挑出满足功 能要求、性能优良、结构简单、成本低的较优方案。
状、尺寸、位置关系、材料等，对重要的细节应进行充分的描述， 以保证设计意图能得到正确的体现。
§12-2 结构设计的基本原则和方法
一、基本原则
明确、简单、安全是结构设计的基本原则。 1. 明确
功能明确：首要问题是保证准确实现功能要求。 必须使各部分功能之间的联系清楚、明确，产品零部件之 间应联接合理，每一功能都必须有明确的结构来实现。
机械零件设计和计算准则
机械零件设计和计算准则引言在机械工程领域，设计和计算是极为重要的环节。
机械零件的设计需要考虑诸多因素，如强度、刚度、耐久性等，以确保零件能够在特定工况下正常运行。
本文将探讨机械零件设计和计算的准则，帮助读者更好地理解和应用这些准则。
1. 设计准则机械零件设计的准则是基于工程经验和理论分析，旨在满足特定的功能和性能要求。
下面列举了一些常见的设计准则：•强度要求：根据使用环境和受力情况，确定零件的最小强度要求，以确保零件不会发生过度变形或破坏。
•刚度要求：在设计中考虑零件的变形和振动，使其满足特定的刚度要求，以保持其形状和运动的稳定性。
•材料选用：根据零件的要求和工作环境的特点，选择合适的材料，以满足强度、耐磨性和耐腐蚀性等要求。
•加工性和可制造性：设计中要考虑零件的加工复杂度和制造成本，避免过于复杂或不易加工的结构，提高零件的可制造性。
2. 计算准则在机械零件设计中，计算是评估和验证设计方案的关键步骤。
下面介绍了一些常见的计算准则：2.1 强度计算•应力计算：根据受力情况和零件的几何形状，计算零件上的应力分布，判断其是否满足强度要求。
•强度边界：确定零件的强度边界，即材料的屈服强度或破坏强度，确保零件在任何情况下都不会超过该边界。
2.2 刚度计算•变形计算：根据受力情况和零件的几何形状，计算零件的变形量，判断其是否满足刚度要求。
•振动计算：根据零件的质量和刚度，以及其工作环境的振动频率和幅度，计算零件的振动状况，确保运动的稳定性和正常工作。
2.3 耐久性计算•疲劳寿命计算：根据零件的应力分布和材料的疲劳性能，计算零件的疲劳寿命，以判断其是否满足使用寿命要求。
•腐蚀和磨损计算：根据工作环境的特点，计算零件的腐蚀和磨损情况，以确定材料的耐久性和维护准则。
3. 工具和软件为了实施机械零件的设计和计算，工程师可以使用各种工具和软件。
下面列举了一些常用的工具和软件：•CAD软件：用于设计和绘制机械零件的三维模型，如SolidWorks、AutoCAD等。
切削加工通用工艺守则数控加工
切削加工通用工艺守则数控加工数控加工是一种高效、精密的加工方法，它能够实现复杂零件的高速、精确加工。
切削加工通用工艺守则是指在数控加工过程中需要遵循的一系列规范和要求，以确保加工质量和提高生产效率。
本文将从刀具选择、切削参数确定、加工工艺设计等方面，详细介绍切削加工通用工艺守则。
一、刀具选择在数控加工中，刀具的选择是十分重要的。
首先需要选择合适的刀具材料，通常情况下，硬质合金刀具用于加工高硬度材料，高速钢刀具用于加工低硬度材料。
其次，刀具的几何形状也要根据加工零件的形状和尺寸来选择，比如圆头刀具适合钻削孔，平底刀具适合切削平面。
最后，还需要考虑刀具的刃数和切削刃角等参数，以确保刀具能够顺利进行切削。
二、切削参数确定在确定切削参数时，需要考虑到材料的切削性能、刀具的材料和几何参数以及机床的性能等因素。
首先是切削速度的确定，它应该根据材料的硬度和刀具的材料来选择，一般情况下，硬度越高的材料，切削速度就应该越低。
然后是进给速度和切削深度的确定，这两个参数的选择会影响加工效率和加工质量，需要根据零件的要求和机床的性能来综合考虑。
最后是冷却润滑剂的选择，合适的冷却润滑剂能够减少切削温度，延长刀具的使用寿命。
三、加工工艺设计加工工艺设计是切削加工中的关键环节，它直接影响到加工质量和加工效率。
在进行加工工艺设计时，首先需要进行合理的刀具路径规划，尽量减少刀具的空转时间和加工时间，提高加工效率。
其次是合理的切削顺序设计，根据零件的形状和结构来确定切削的顺序，避免因为切削顺序不当而导致加工残余应力和变形。
最后是合理的刀具轨迹设计，根据零件的要求和机床的性能来确定刀具的轨迹，保证加工精度和表面质量。
四、加工质量控制在切削加工过程中，加工质量的控制是非常重要的。
首先要根据零件的要求和设计图纸来进行尺寸和形位公差的控制，确保加工零件的尺寸和形位精度符合要求。
其次是要根据加工表面的粗糙度要求来选择合适的切削参数和加工工艺，保证加工表面的质量。
【精品课件】零件的切削结构工艺性分析
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。17:28:5517: 28:5517:28Monday, December 07, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.720.12.717:28:5517: 28:55December 7, 2020
加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月7日下 午5时28分20.12.720.12.7
5．退刀槽、过度圆弧、锥面、键槽等同类 要素在同一个阶梯轴上要尽量统一
32
33
左图轴上的退刀槽宽度不一致，车削时需准备、 更换不同宽度的车槽刀，增加了换刀和对刀的 次数。改进后，减少了刀具种类和换刀次数， 节省了辅助时间。
轴上的过度圆角尽量一致，便于加工。
使用同一把刀具可加工所有键槽。
4-M6
11．合理采用组合结构
左图零件孔底的内球面，加工困难。采用分解 后再组合，则内球面变为外表面加工，使加工 方便，且易于保证质量
12．零件的结构应有利于增加刀具的 刚度
右图零件上的孔径朝一个方向递减，可依次或 同时加工同轴线上的多孔；从两边向中间递减， 可提高镗刀杆刚性，且可同时从两边镗削，生 产率高
扩展市场，开发未来，实现现在。2020年12月7日星 期一下 午5时28分55秒17:28:5520.12.7
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2020年12月下 午5时28分20.12.717:28December 7, 2020
时间是人类发展的空间。2020年12月7日星期 一5时28分55秒17:28:557 December 2020
第四节 零件的切削结构工艺性分析
在毛坯制造方面 在加工方面 在装配方面
铸件：璧厚均匀、便于造型 锻件：形状简单、便于出模
切削件结构设计准则
切削件结构设计准则切削加工是机械工业中最常见的加工方式，它包括车、铣、镗、刨、磨、锪、钻等。
切削件的结构设计要充分地考虑加工工艺的特性。
1）便于进刀和退刀准则：便于退刀准则就是应使切削刀具在完成了一加工面的加工任务后能方便地离开该处，以免刀具和工件碰撞或损坏已加工面，保证加工全程顺利进行。
方便地退刀可节省加工时间，从而达到降低加工成本的目的。
工程应用实例：（1）外圆、内圆和平面磨削时，各表面间的过渡部位，应设计出越程槽，保证砂轮自由退出和留出加工空间。
（磨削加工，在砂轮行程终点若无退刀可能，则行程终点受磨时间长、发热多，这样可能形成二次淬火，产生磨削裂纹，退刀槽是最常见的方便退刀的结构设计措施。
）（2）阶梯轴研磨时，在轴的台阶处需设置砂轮越程槽；（3）锥面结构设计时，需考虑方便退刀。
（4）加工外螺纹时要留出退刀槽；加工盲孔内螺纹时，在其终点也要留有足够的退刀槽。
（5）铣，刨削加工同样也要保证退刀的可能，否则，不能保证加工全程顺利进行。
例如：钻孔时，应留有较大的钻出空间，以保证快速钻削。
2）减少加工量准则：减少加工量意味着减少加工时间，也可节省原材料，从而降低构件制造成本。
减少切削量的常用方法：（1）选择合适的毛坯，使毛坯的形状尽量地接近构件的形状。
在设计要求有较大内外直径的切削构件时，在保证其功能要求的前提下，应使其结构设计得可直接采用管材；（2）采用组合部件。
当构件的切削量过大时，可将整体结构改为由多个单件组合的组合结构。
（3）平缓过渡，除非功能的要求，否则应避免突然的截面突变。
（4）减少行程。
需铣削加工凹槽，为减少铣刀的行程，应将凹槽数设计为奇数。
3）减少加工表面数量和缩小加工表面面积。
（1）用车削加工端面代替锪孔端面；（2）内圆孔中间部位直径加大，减少精车表面长度；（3）将轴承座的底面做成台阶支撑面，减少加工面；（4）将面积较大的底座加工平面，改为镂空面以减少磨削加工面；（5）若仅要求一小段长度较短且精度要求较高的轴外圆表面时，应采用阶梯轴。
机械结构设计基本原则
机械结构设计基本原则目录一、改善力学性能的结构设计原则...（一）载荷分担原则...（二）均匀受载原则（载荷均布）...（三）附加力自平衡原则（载荷平衡）...（四）减小应力集中...（五）提高接触强度原则...（六）提高刚度原则...（七）变形协调原则...（八）等强度原则...（九）其它...二、改善制造工艺性的结构设计原则...（一）焊接件结构设计原则...（二）铸件结构设计原则...（三）切削件结构设计原则...（四）锻件结构设计原则...（五）薄板件结构设计原则...（六）其它...三、提高装配质量的结构设计原则...（一）便于运送原则...（二）便于方位识别原则...（三）方便抓取原则...（四）方便定位原则...（五）简化装配操作原则...（六）可装配原则...（七）各装配面依次装配原则...（八）简单联接件原则...（九）便于拆卸原则...四、提高精度的结构设计原则...（一）阿贝（Abbe）原则...（二）误差校正与补偿...（三）误差均化...（四）误差配置...（五）位置精确微调...五、宜人化结构设计原则...（一）减小操作者疲劳的结构...（二）易于发力的结构...（三）减少操作者观察错误的结构...（四）减少操作者操作错误的结构...（五）考虑人体的振动特性的结构及减少操作环境噪声的结构0. （六）减弱工作环境光线照度的结构...（七）保证合适工作环境温度的结构...六、其它机械结构设计要求简介...（一）减轻腐蚀的结构...（二）符合材料热胀冷缩性质的结构...讨论题...机械结构设计基本原则机械工程师更好地适应现代机械设计的要素之一就是掌握丰富的工程知识。
工程知识是连接基础理论与实践经验的桥梁，是现代工程师专业知识结构的本质特征。
掌握一定的工程知识是正确进行机械结构设计的前提，有些结构错误对一个缺乏工程知识的设计者来说是不易事先觉察的。
（见图）这一节从改善力学性能、制造工艺性、制造精度及装配精度等方面来介绍一些机械结构设计的基本原则。
钻削加工结构设计准则
钻削加工结构设计准则钻削加工结构设计准则：在机械零件上常见有孔，如螺钉孔、螺纹孔、油孔、锥孔、轴心孔、轴承孔、定位孔、出气孔和减重孔等等。
有的孔是铸、锻、冲压、切割出来的粗糙孔，多数孔是在实体上钻出来的，或者再进行扩、铰、镗、磨、拉、珩磨、研磨等加工。
在孔的结构设计时，要尽量选用标准刀具加工孔，零件批量小时，更不要为非标孔而特制刀具。
精密孔加工：小孔钻、扩、铰，大孔镗、拉、磨、珩磨、研磨。
1）孔形要便于加工（1）封闭平底的钻孔，加工较难，如无必要，必须避免。
（2）花键孔应制成连续的：防止刀具损坏并提高其寿命；降低孔的加工劳动量。
（3）应避免不通的花键孔:通孔能用拉削加工法，以提高生产率及质量。
（4）可使钻头正常地进刀和退刀。
（5）在孔内应尽量避免需加工的沟槽。
2）孔轴线位置应与加工面垂直：孔的轴线应避免设置在倾斜方向。
当钻头进入零件内腔时，如接触表面与钻轴倾斜，则易使钻头滑位或因一面受力而折断。
同理，出口处表面与钻轴倾斜，也会产生上述情况。
在斜面上钻孔时，应先在倾斜处用沉头钻或立铣刀先加工出一个坑，或者预先铸出一孔穴，使孔的进口面、出口面与钻轴相垂直，即可进行正常的钻削。
如若钻孔表面不能垂直于钻轴时，其表面倾斜度最好不要超过10°~15°，并附以钻套保险，则可进行正常钻削。
3）尽量采用标准钻头：在批量生产中，孔穴加工的经济性很大程度上取决于标准刀具的使用。
（单式钻头和复式钻头）4）注意螺纹孔的工艺结构：螺纹孔需留出足够的退刀距离。
5）细长孔应尽量避免：孔形细长，刀具直径小，悬臂长，钻削时易摇摆、偏斜而折断，因此需避免这种不良的结构。
同样，细长螺纹孔也应避免。
细长孔的合理孔形结构：阶梯孔、掏空、两头钻等。
6）盲孔应尽量避免：在无特殊要求时，钻孔最好做成穿透的通孔，不要做成袋形的盲孔。
不通的螺纹孔应具有退刀槽或螺纹尾扣。
7）注意夹紧套环上的孔穴结构：夹紧套环上的螺栓孔位置和大小要定的适当。
产品设计切削设计方案模板
产品设计切削设计方案模板一、背景介绍在产品设计及制造过程中，切削加工是一项重要的工艺技术。
正确的切削设计方案可以有效提高产品加工的效率和质量。
本文将介绍一个通用的产品设计切削设计方案模板，旨在帮助设计师在切削加工过程中做出准确和有效的决策。
二、材料选择在选择切削工具之前，首先需要确定待加工材料的特性，例如硬度、粘附性、机械性能等。
根据材料类型的不同，选择合适的切削工具，如铣削刀具、车削刀具、钻削刀具等。
同时，还需要考虑切削工具的耐磨性、刃口强度等性能指标。
三、切削参数确定1. 切削速度：根据材料特性和工具性能，确定切削速度。
一般来说，硬度较高的材料需要较低的切削速度，以减少工具损耗；相反，较软的材料则可以采用较高的切削速度。
2. 进给速度：进给速度的选择取决于材料的硬度、切削深度以及所要求的加工精度。
对于需要高精度的加工，应适当降低进给速度。
3. 切削深度：根据所需加工件的设计要求、工具性能和工良率等因素，确定切削深度。
需要注意的是，切削深度过大会增加切削力和工具磨损，同时可能降低加工质量。
4. 切削角度：根据加工件的需求和切削工具的特性，选取合适的切削角度。
一般来说，对于切削难度较高的材料，采用较小的切削角度可以减小切削力，提高加工效率。
四、切削工艺优化1. 先粗后精：在加工过程中，可以采用先粗后精的方法，即先使用较大切削深度和进给速度进行快速切削，再通过细加工进行修整，以提高加工效率和质量。
2. 切削润滑：对于切削加工中的高速摩擦和热量产生，可以使用适当的切削润滑剂，减少工具与工件之间的摩擦和磨损，提高切削效率。
3. 切削刀具的使用寿命：切削刀具是切削加工的核心部件，选用耐磨性好的刀具材料，并采取合适的冷却措施，延长刀具的使用寿命。
五、切削加工安全切削加工过程中需要注意安全问题，包括以下几点：1. 使用合适的个人防护装备，如护目镜、手套等，保护自身安全。
2. 确保工作区域整洁、无障碍物，避免发生意外事故。
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切削件结构设计准则
切削加工是机械工业中最常见的加工方式，它包括车、铣、镗、刨、磨、锪、钻等。
切削件的结构设计要充分地考虑加工工艺的特性。
1）便于进刀和退刀准则：
便于退刀准则就是应使切削刀具在完成了一加工面的加工任务后能方便地离开该处，以免刀具和工件碰撞或损坏已加工面，保证加工全程顺利进行。
方便地退刀可节省加工时间，从而达到降低加工成本的目的。
工程应用实例：
（1）外圆、内圆和平面磨削时，各表面间的过渡部位，应设计出越程槽，保证砂轮自由退出和留出加工空间。
（磨削加工，在砂轮行程终点若无退刀可能，则行程终点受磨时间长、发热多，这样可能形成二次淬火，产生磨削裂纹，退刀槽是最常见的方便退刀的结构设计措施。
）
（2）阶梯轴研磨时，在轴的台阶处需设置砂轮越程槽；
（3）锥面结构设计时，需考虑方便退刀。
（4）加工外螺纹时要留出退刀槽；加工盲孔内螺纹时，在其终点也要留有足够的退刀槽。
（5）铣，刨削加工同样也要保证退刀的可能，否则，不能保证加工全程顺利进行。
例如：钻孔时，应留有较大的钻出空间，以保证快速钻削。
2）减少加工量准则：
减少加工量意味着减少加工时间，也可节省原材料，从而降低构件制造成本。
减少切削量的常用方法：
（1）选择合适的毛坯，使毛坯的形状尽量地接近构件的形状。
在设计要求有较大内外直径的切削构件时，在保证其功能要求的前提下，应使其结构设计得可直接采用管材；
（2）采用组合部件。
当构件的切削量过大时，可将整体结构改为由多个单件组合的组合结构。
（3）平缓过渡，除非功能的要求，否则应避免突然的截面突变。
（4）减少行程。
需铣削加工凹槽，为减少铣刀的行程，应将凹槽数设计为奇数。
3）减少加工表面数量和缩小加工表面面积。
（1）用车削加工端面代替锪孔端面；
（2）内圆孔中间部位直径加大，减少精车表面长度；
（3）将轴承座的底面做成台阶支撑面，减少加工面；
（4）将面积较大的底座加工平面，改为镂空面以减少磨削加工面；
（5）若仅要求一小段长度较短且精度要求较高的轴外圆表面时，应采用阶梯轴。
4）可靠夹紧准则：避免夹紧面过小。
工程应用实例：
（1）在零件的锥形部分作出部分圆柱形装夹工艺面；
（2）改进零件结构，增大卡爪与被加工零件的接触面，使装夹可靠；
（3）为了便于加工立柱导轨面，在曲面上作出工艺凸台，便于装夹。
在完成加工后铣去工艺凸台；
（4）尽量使待加工结构的多个面处在同一平面内。
5）同一夹紧工序准则:
同一构件上的两切削加工面若不是在同一夹紧工序下被加工完成，则它们之间的位置公差精度难以提高，此外，多次拆装也加长了加工时间，提高了制造成本，所以应尽量使构件在同一夹持条件下被加工完成，即为一次成形准则。
为保证一次成形，应使切削件结构的尺寸单向变化，而且，应尽量使轴径依次变大，孔径依次变小，这在大批量生产时更显优势。
工程应用实例：
（1）加顶针孔或加另外的夹紧面，保证两加工面可在同一夹紧条件下被加工。
（2）两轴承座孔的中间凸台，在条件允许的情况下可将中间凸台去掉，改用挡圈代替，保证两个轴承孔能一次被加工出来。
（3）
（4）零件外圆与内孔有同轴度要求时，应将零件结构改为可在一次装夹后同时加工出外圆和内孔。
（增设夹紧凸台）
6）便利切削准则：
便利切削常用措施：
（1）使用简单形状。
一般而言，球面、锥面结构应尽量避免，而优先使用柱面结构。
（2）内外有别。
外表面的圆弧形状很难加工，应该为倒棱（倒圆改为倒棱）。
内角设计成圆弧形状则容易加工。
（3）应尽量避免在结构内部加工键槽或高精度配合（避免内凹面及内表面加工）。
尽量避免将加工面设置在低凹处；箱体类零件的外表面比内表面容易加工，零件的安装配合表面，应尽量为外表面；加工外圆表面比内圆表面容易；加工阀杆凹槽要比加工发套沉割槽方便，且精度易保证。
7）减少缺口效应准则：
由于结构功能的要求，很多车削加工的轴上设计有凸台、挡肩、环形槽、径向穿孔等结构。
这些结构通常由缺口效应，是疲劳裂纹的起源地，也是轴疲劳损坏的重要原因。
因此，应设法避免至少是减低这类缺口效应，通常的结构方法有三种及其组合：
（1）不同截面之间平缓过渡；
（2）减低缺口周围的刚度；
（3）避免尖锐棱边。
8)避免斜面开孔准则：
在倾斜面，尖角部位上钻孔难定位。
刀具出口孔端若是斜面则可能因周围约束条件不均匀使孔弯曲。
9）贯通孔优先准则：
贯通孔通常比盲孔易加工，加工质量易提高。
10）孔周边条件相近准则：
孔周边的约束条件由材料的弹性、构件的形状和支承情况决定。
如果在周边约束条件相差很大的地方钻孔，则钻头将退让到加工抗力小的一侧，从而钻出弯孔。
工程实例：
（1）钻眼镜孔时，已加工好的孔要装入同样材质的镶块，使全周约束条件重新一样后再加工第二个孔。
11)应尽量减少工件的装夹次数：
12）应尽量采用标准刀具，减少刀具种类：
（1）轴上的沉割槽或键槽的形式与宽度应尽量一致，以减少刀具种类；
（2）箱体上的各螺孔尺寸和规格应尽量一致；
（3）尽量避免使用加长钻头等非标准刀具的结构；
（4）工件圆角半径应与标准刀具（铣刀）规格尺寸相一致。