机械设计中工艺性
9-7机械零件的工艺性及标准化
一、工艺性 零设要 使用要求----具备所要求的工作能力； 件计求 制造要求----制造工艺可行，成本低；
零件工艺性良好的标志：
在具体的生产条件下，零件要便于加工且加工费用低。
工艺性的基本要求： 1) 毛坯选择合理
制备方法：选用型材、铸造、锻造、冲压和焊接等。
毛坯选择与生产批量、材料性能和加工可能性有关， 单件或小批量生产时，选用棒料、板材、型材或焊件； 大批量生产时，往往选用铸造、锻造、冲压等方法。
✓ 零件的加工成本随精度和表面粗糙度的提高而急剧增加。
✓ 在满足使用要求的前提下，尽量采用较低的精度和表面质量。
4) 尽量减小零件的加工量
✓ 毛坯形状和尺寸应尽量接近零件本身的形状和尺寸。 ✓ 力求使少或无切削加工，节约材料、降低成本。
✓ 尽量采用精密铸造、精密锻造、冷轧、冷挤压、粉末冶金等 先进工艺满足上述要求。
标准层次：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。
标准 强制标准（GB）----必须强制执行； 性质 推荐性标准（GB/T）----鼓励企业自愿采用。
9.7 机械零件的工艺性及标准化
二、标准化 定义：标准化是在经济、技术、科学及管理等社会实践中，
对重复事务和概念，通过制定、发布和实施标准，以 获得最佳秩序和效益。
9.7 机械零件的工艺性及标准化
2) 结构简单合理
机械零件设计中的工艺性和标准化
对于机械零件进行设计的时候需要考虑的内容有很多，其中零件的工艺性与标准化就是必须要关注的内容之一。而且零件的工艺性与标准化也是直接影响零件在之后正常使用的主要内容，所以在设计时，一定要重视这两部分内容。那么，机械零件设计中的工艺性和标准化都有哪些要求呢？
一、零件的工艺性
良好的工艺性，是每个加工零件企业共同的追求，这种设计可以用最短的时间、最少的工作量以及最少的制造成本制造零件。零件制造包含毛坯生产、切削加工、热处理以及装配等多个阶段。这些阶段都是互相联系的，在设计的时候，要全面的进行考虑，一般零件工艺性要求有以下几个方面：
1、零件结构与生产条件的适应
对于单件小批量生产的零件，要充分考虑现在的生产条件和规模。单件小批量生产中不适合铸件和锻件，因为这两种加工的模具成本太高，不符合经济性原则。
2、毛坯选择的合理性
零件的毛坯有很多种类，锻件、铸件、焊接件、轧制件和冲压件等。在选择毛坯件的时
候，应该考虑生产的批量大小、材料性能以及生产要求，例如，在大批量生产中，就适合采用模锻。
3、结构尽量简单合理
零件结构和形状越复杂，制造和装配就越困难，所以尽量采取简单的圆柱面、平面及其组合，尽量减少被加工面和加工面的数量，有助于节约成本，提高维修效率。
4、制定合理的精度与粗糙度
精度过低、粗糙度过高，都会对零件在之后的使用造成影响，而且造成浪费增加了不必要的成本支出，所以在设计时，如果条件满足，尽可能提高精度，降低表面粗糙度。二、零件的标准化
标准化是将零件的尺寸、结构、性能、检验、设计全部固定为有依据的标准，供大家遵守。这样的零件可以在同类或者不同类产品中通用，减少了企业内部的零件种数，可以得到较高的经济效益。
机械设计制造知识点
机械设计制造知识点
一、机械设计的基本原理
机械设计是指在一定的工作条件下，通过选择适当的材料和结构，合理的布局和设计各部件，使机械产品具备一定的功能和使用寿命的过程。
1. 力学原理
机械设计中重要的力学原理包括静力学原理和动力学原理。静力学用于研究物体处于平衡状态下所受力的关系；动力学用于研究物体在作用力下的运动状态。
2. 材料力学
材料力学是机械设计中不可忽视的一部分。通过了解材料的力学性质，可以选择合适的材料用于机械产品的制造。
3. 热力学
热力学是研究能量转化和传递的科学，对于机械设计来说具有重要的意义。在机械系统中，需要考虑能量的输入、输出和损失，以保证机械产品的正常运行。
二、机械设计的基本要素
机械设计中的基本要素包括结构设计、运动设计和传动设计。
1. 结构设计
结构设计是机械产品的基础，它涉及到各个零件的形状、尺寸和布局。在结构设计中，需要考虑零件的刚度、强度、稳定性等因素，以确保机械产品的正常运行。
2. 运动设计
运动设计是机械产品中各个零件相对运动的规律和方式的设计。在运动设计中，需要确定各个零件的运动参数，如速度、加速度等，以实现机械产品的特定功能。
3. 传动设计
传动设计是机械产品中各个零件之间传递力量和运动的设计。在传动设计中，需要选择合适的传动方式，如齿轮传动、皮带传动等，并考虑传动的平稳性、效率和可靠性。
三、机械设计的工作流程
机械设计的工作流程包括需求分析、方案设计、详细设计和制造。
1. 需求分析
需求分析是机械设计的第一步，通过与用户沟通和了解用户需求，确定机械产品的功能和性能要求。
机械产品设计的工艺性评价
3.机器结构应便于装配和拆卸
轴承座组件装配基面的两种设计方案
上图给出了轴承座组件装配的两种不同设 计方案。图a所示结构装配时，轴承座2两段外 圆表面同时装入壳体零件1的配合孔中，既不 好观察，也不易同时对准;图b所示结构，装配 时先让轴承座2前端装人壳体配合孔中3mm后， 轴承座2后端外圆才开始进人壳体1配合孔中， 容易装配。
零件螺孔结构设计
(4)尽量减少工作行程 次数 图b所示平面结 构只需一次工作行 程、工艺性好。图a 所示平面结构需作3 次工作行程才能加 工完，工艺性差。
零件平面结构
７.保证刀具正常工作
图a所示结构，孔 的入口端和出口端都 是斜面或曲面，钻孔 时钻头两个刃受力不 均，容易引偏，而且 钻头也容易损坏，宜 改用图b所示结构。 图ｃ所示孔结构，入 口是平的，但出口都 是曲面，宜改用图d 所示结构。
2．尽量采用标准件和通用件 标准件和通用件在产品中所占的比例是评
定产品设计标准化程度的一个重要指标。
采用标准件、通用件，不仅可以简化设计， 避免重复的设计工作，而且可以降低产品制造 成本，产品上市也快。
3.在满足产品使用性能的条件下，零件图上标注 的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济 值
在对机械产品设计进行机械加工工艺性评 价时，必须对主要工作表面的尺寸公差、极限 偏差逐一加以校核。在没有特殊要求的情况下， 表面粗糙度值应与该表面加工精度等级相对应。
机械零件结构工艺性与工序设计
机械零件结构工艺性与工序设计
1. 引言
机械零件的结构工艺性与工序设计是机械制造过程中非常重要的环节。它直接影响着产品质量、生产效率和制造成本等方面。本文将从机械零件结构的工艺性分析和工序设计两个方面进行讨论，探讨如何提高机械零件的加工效率和质量，降低生产成本。
2. 机械零件结构的工艺性分析
机械零件的结构直接决定了其加工工艺的可行性和难易程度。合理的结构设计可以减少加工难度，提高加工效率。以下是结构设计中需要考虑的几个要点：
2.1 零件尺寸与公差
机械零件的尺寸和公差是设计中最基本的要素之一。合理的尺寸和公差可以提高加工精度，减少修磨工序的需求，从而降低生产成本。同时，在设计中要合理选择零件的公差带，以满足实际使用要求。
2.2 结构可行性分析
在结构设计过程中，需要对零件的结构进行可行性分析。主要考虑零件的加工难度、装配性、加工余量以及材料的合理利用等方面。通过合理的结构设计，可以减少加工难度，提高工艺适应性。
2.3 零件材料的选择
零件的材料选择对于结构工艺性有重要影响。材料的硬度、切削性能和热处理特性等都会影响零件的加工难度和工艺控制。因此，在设计过程中需要综合考虑材料的物理、化学性能以及加工性能等因素，选择合适的材料。
3. 机械零件工序设计
机械零件的工序设计是将零件的结构设计转化为实际的加工工艺。合理的工序设计可以提高加工效率，降低生产成本。以下是工序设计中需要考虑的几个要点：
3.1 加工工艺选择
在工序设计中，需要根据零件的结构和加工要求选择合适的加工工艺。常用的加工工艺包括车削、铣削、钻削、磨削等。根据零件的形状复杂程度、尺寸精度要求和加工工艺的特点选择合适的加工方法，以提高加工效率和工艺质量。
机械设计中的工艺性和可制造性考虑
机械设计中的工艺性和可制造性考虑机械设计中的工艺性和可制造性是十分重要的考虑因素。在设计过
程中，必须充分考虑到如何使产品能够在实际生产中得以顺利制造，
并且在成本和时间方面具有可行性。本文将就机械设计中的工艺性和
可制造性进行探讨。
1. 设计原则
在机械设计中，工艺性和可制造性必须始终作为设计的基本原则。
即使产品在功能和性能方面表现出色，如果在制造过程中出现困难或
问题，那么设计就无法得以实施。因此，在设计初期就要充分考虑到
产品的制造过程，确保设计方案能够顺利实施。
2. 材料选择
在机械设计中，材料的选择直接影响到产品的工艺性和可制造性。
不同材料具有不同的特性和加工方式，所以需要根据设计要求和制造
条件来选择合适的材料。例如，在需要耐磨性能的情况下，可以选择
硬度较高的材料；在需要重量轻、强度高的情况下，可以选择高强度
钢或铝合金等材料。因此，在材料选择上要兼顾产品的性能和制造难度。
3. 零件设计
在机械设计中，零件的设计必须要符合制造的要求。一些设计特点，如过于复杂的形状、内孔、壁厚过薄等，都会增加加工的难度和成本。因此，在零件设计中要尽可能简化结构，减少制造过程中的难度。此
外，还需要合理选择零件的尺寸和公差，以确保零件之间的配合精度
和可制造性。
4. 制造工艺
机械设计完成后，需要根据设计要求选择合适的制造工艺。不同的
工艺会对产品的制造成本和时间产生直接影响。在制造工艺的选择上，应综合考虑产品的结构、材料和使用环境等因素。例如，对于需要高
精度加工的部件，可以选择数控加工或激光切割等工艺；对于需要大
批量生产的产品，可以选择冲压或注塑成型等工艺。
机械零件设计师必须要掌握的结构工艺性要求
机械零件设计师必须要掌握的结构工艺性要求！
机械零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。结构工艺性好的零件，不仅能方便地生产出来，而且零件的缺陷少，成本低，在市场上具有较强的竞争力。因此，在机械设计时，必须研究机器零件的结构工艺性设计。
机械零件结构工艺性设计的基本原则：
▪与所选定的结构材料相适应；
▪与毛坯成形方法相适应；
▪与生产工艺过程相适应，与零件加工工艺路线相适应；
▪与生产批量相适应；
▪与质量技术指标相适应；
▪与生产的具体条件和具体生产工艺相适应；
机械零件结构工艺性贯穿于零件的材料选择、毛坯制作、热处理、切削加工、机器装配及维修等生产过程的各个阶段。
设计零件的结构时，通常使零件的结构形状与生产规模、生产条件、零件材料、毛坯制作、工艺技术等诸多方面相适应。应从以下几方面加以考虑：
1．零件形状简单合理
一般来讲，零件的结构和形状越复杂，制造、装配和维修将越困难，成本也越高。所以，在满足使用要求的情况下，零件的结构形状应尽量简单。满足使用要求的条件下，力求减少加工表面的数量和加工的面积。
2．合理选用毛坯类型
根据零件尺寸大小、生产批量的多少和结构的复杂程度来确定齿轮的毛坯类型：尺寸小、结构简单、批量大时用模锻毛坯；结构复杂、批量大时采用铸造毛坯；单件或少量生产时则可采用焊接件或自由锻毛坯。
3．铸件的结构工艺性
铸造毛坯的采用较为广泛，设计其结构时应注意壁厚均匀、过渡平缓，以防产生缩孔和裂纹，保证铸造质量；要有适当的结构斜度及拔模斜度，以便于起模；铸件各面的交界处要采用圆角过渡；为增强刚度，应设置必要的加强筋。
机械设计中的工艺技术分析
机械设计中的工艺技术分析
随着科技的不断进步，机械设计和制造技术也在不断发展和完善。工艺技术作为机械
设计中至关重要的一环，对于产品的质量、成本和生产效率起着举足轻重的作用。对于机
械设计中的工艺技术进行深入的分析和研究，对于提高产品质量和生产效率具有重要意
义。
一、概述
工艺技术，简单来说就是加工工程师根据产品的设计图纸和要求，采用一系列的工艺
方法和工艺装备，对材料进行加工和成型的过程。它是产品制造的关键环节之一，对产品
品质和生产效率具有重要影响。
在机械设计中，工艺技术的选择和分析是非常重要的。一方面，良好的工艺技术可以
保证产品的质量和稳定性，合理的工艺技术还可以提高生产效率，降低生产成本。对于机
械设计中的工艺技术进行充分的分析和研究，对于提高产品的综合竞争力非常重要。
二、工艺技术在机械设计中的应用
在机械设计中，工艺技术的应用十分广泛。包括零部件的加工工艺、装配工艺、热处
理工艺等方面。下面我们分别对这些方面进行分析。
1. 零部件的加工工艺
在机械设计中，各种零部件都需要通过加工工艺进行制造。常见的加工工艺包括铣削、车削、冲压、焊接等。不同的零部件需要选择不同的加工工艺。对于精密零部件，通常会
采用数控加工工艺，以保证其精度要求；而对于批量较大的零部件，通常会采用冲压成型
等高效率的工艺。对于不同的零部件，需要结合其具体要求和工艺特点进行合理的选择和
设计。
2. 装配工艺
装配工艺是保证产品装配质量的重要环节。在机械设计中，要考虑产品的装配性，设
计合理的零部件结构，以便于装配和维修。还要设计合理的装配工艺流程，确保产品在装
机械设计中的机械加工工艺与工艺优化
机械设计中的机械加工工艺与工艺优化
机械加工工艺在机械设计中扮演着至关重要的角色。它涉及到将设计图纸转化为实际零件的过程，直接影响着产品的质量、成本和生产效率。本文将探讨机械设计中的机械加工工艺以及如何优化工艺以满足设计要求。
一、机械加工工艺的分类
在机械设计中，常见的机械加工工艺可以分为数控加工、传统加工和特殊加工。数控加工是指通过数控设备对零件进行加工，具有高自动化程度和高精度的优点；传统加工是指通过常规的机床进行加工，适用于一些简单的工艺要求；特殊加工则是指一些复杂的工艺需求，如激光切割、电火花加工等。
二、机械加工工艺的优化
为了提高产品的质量和生产效率，机械加工工艺的优化是至关重要的。以下是几个常见的工艺优化的方法：
1. 材料选择
在机械设计中，材料的选择对于加工工艺至关重要。合适的材料可以提高零件的加工精度、减少切削力和延长刀具寿命。因此，在选择材料时应根据零件的功能、加工要求和成本因素进行综合考虑。
2. 工艺路线设计
工艺路线设计是指确定加工过程中的切削方法、切削量和加工顺序等。一个合理的工艺路线设计可以最大程度地降低切削力，减少刀具
磨损和加工时间。此外，还可以避免加工过程中出现的共振和振动问题。
3. 加工参数的选择
加工参数的选择对于保证产品质量和提高生产效率至关重要。例如，对于数控加工来说，合适的进给速度和主轴转速可以减少刀具磨损和
提高加工精度。对于传统加工来说，切削深度、切削速度和切削液的
选择也是关键因素。
4. 刀具选择
刀具的选择对于机械加工工艺至关重要。合适的刀具可以提高切削
机械工程中的机械制造工艺规范要求
机械工程中的机械制造工艺规范要求机械工程是一个涉及机械结构、机械动力、机械制造等各个领域的
学科，而机械制造工艺规范则是在机械制造过程中必须要遵循的标准
和要求。本文将介绍机械工程中机械制造工艺规范所要求的内容。
1. 设计规范
机械制造的第一步是进行设计，在设计过程中需要遵循相关的设计
规范。这些规范包括但不限于以下内容：
（1）尺寸和公差要求：机械零件的尺寸和公差应符合国家标准或
行业规范的要求，确保零件的互换性和装配性。
（2）材料选择：在设计过程中需要选择适当的材料，考虑到零件
的强度、硬度、耐磨性等性能要求。
（3）结构设计：机械零件的结构设计应满足力学原理和工作要求，保证零件在使用过程中的可靠性和安全性。
（4）工艺性设计：设计过程中应考虑到后续的制造工艺，避免设
计上的不可制造性。
2. 制造工艺规范
机械制造工艺规范对于生产制造过程的各个环节都有所要求，包括：（1）原材料采购和检验：制造过程中所使用的原材料必须符合相
关标准，采购后需要进行严格的检验和测试，确保原材料的质量和性能。
（2）数控加工：对于零件的加工，机械制造工艺规范要求采用数
控加工技术，以提高加工的精度和效率。
（3）装配要求：在机械零件的装配过程中，需要严格按照相关规
范进行，确保装配的准确性和零件的互换性。
（4）表面处理：机械零件的表面处理包括除锈、喷漆、镀铬等工艺，要求使用合适的工艺和材料，以提高零件的表面质量和使用寿命。
（5）质量控制：在整个制造过程中，需要进行严格的质量控制，
包括过程控制、产品检验等，确保产品的质量符合要求。
3. 安全规范
机械加工零件工艺性分析
机械制造技术机械加工零件工艺性分析
机械加工零件工艺性分析
首先要进行两方面的工作：
1. 熟悉产品的性能、用途、工作条件，明确各零件的相互装配位置及其作用，了解及研究各项技术条件制订的依据，找出其主要技术要求和关键技术问题；
2. 对装配图和零件图进行工艺审查。
n 机械加工工艺规程设计的内容及步骤
一、分析研究产品的装配图和零件图
主要的审查内容有：
n图纸上规定的各项技术条件是否合理；
n零件的结构工艺性是否合理；
n图纸上是否缺少必要的尺寸、视图或技术条件；
n避免过高的精度、过高的表面粗糙度和其他技术条件；n应尽可能减少加工和装配的劳动量；
n如果发现有问题，并会同有关设计人员共同讨论研究，按照规定手续对图纸进行修改与补充；
n 零件的工艺性分析工作内容
一、产品的零件图和装配图分析：
在制定机械加工工艺规程时，对产品零件图进行细致的审查，
进行工艺性分析，并提出修改意见，是一项重要的工作。
零件图的完整性与正确性；零件技术要求的合理性；零件的选材是否恰当。
二、零件的结构工艺性分析
① 合理确定零件的加工精度与表面质量
如果零件的加工精度和表面质量过高，会增加制造成本；如果过低，则会影响零件的使用性能。因此，在保证零件的使用性能的前提下，尽量采用较低的加工精度和表面质量。
1. 有利于达到所要求的加工质量
零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性与经济性。良好的结构工艺性有利于保证优质、高效、低耗地加工零件。
②保证位置精度的可能性
有相互位置要求的相关表面最好在一次装夹中加工出来。如图5-1(a)所示的结构不能保证φ 60和φ 80的同轴度。改成图5-1(b)所示的结构后，装夹左边的小外圆，就能实现在一次装夹中加工出φ 60和φ 80，从而保证其同轴度。
浅析机械产品设计的工艺性评价
机 械 产 品设 计 的 工 艺 性 评 价 主 要 是 指 评 价 所 设 计 的 机 械 产 品在 满 足基 本 使 用 要 求 的前 提下 ， 制造 、 使 用 与 维 修 该 产 品 的 可 行性 和经 济 性 。可 行 性 是 指该 产 品 可 以 制 造 、 易 于使 用 、 便 于
减 少 切 屑 加 工 ：如 何 避 免 和 减 少 调 试 过 程 中 更 换 零 部 件 及 元 器
结构设计或典型线路设计 等。
一
般情况下 ， 机 械 产 品设 计 的工 艺 性 评 价 主 要 由专 门 的 工
艺部 门负责 ， 其对设计 的工艺性 评价的基本要求主要有 ： 全 面审
查 产 品零 部 件 的 ＿ Ｔ艺 性 ， 生产过程中其定位 、 紧固 、 基准 、 装 联 焊 接、 调试等加 工要求合理与 否 ， 所 采 用 的工 艺 手 段 是 否 正 确 、 可 行； 在充 分 了解 产 品结 构 的 基 础 上 ， 协 助 设 计 部 门 解决 设 计 中 的
各组 成部分是否便于装联 、 检查、 调整和 维修等 ， 分析该 机械产
品是 否 具 有 良好 的 工 艺 Байду номын сангаас 。
４ ． ２ 初 样 设 计 阶段 工 艺 性评 价 的 内容 在 初 样 设 计 阶段 ． 工 艺 评 价 主要 分 析 产 品各 组 成 部 分 进 行 生产 装 配 和检 测 的 可行 性 。 重 点 是分 析 机 械 装 配 式 如 何 避 免 和
机械产品设计中装配结构工艺性
机械产品设计中零件装配工艺性
1、引言
零件装配和维修结构工艺性对于产品的整个生产过程有很大影响。它是评定机器设计好坏的标志之一。装配过程的难易、成本的高低、以及机器使用质量是否良好，在很大程度上取决于它本身的结构。
机器的装配工艺性要求机器结构在装配过程中，使相互联接的零部件不用或少用修配和机械加工，就能按要求顺利地、花比较少的劳动量装配起来并达到规定的装配精度。
装配对零部件结构工艺性的要求，主要是使装配周期最短、劳动量最少、而且操作方便容易达到装配精度要求。
2、装配单元的划分
整台机器应能分拆成若干可以单独装配的单元一部件、组合件。由于各部件、组合件构成的装配单元可平行作业，因此可缩短装配周期，且便于维修(只需要将检修的部分拆下)。
采用这种设计法，常需要增加一些连接零件，但装配工艺性有很大改善，故在实际生产中常常应用。
为了多快好省地装配机器，必须最大限度缩短装配周期，而把机器分成若干个装配单元是缩短装配周期的基本措施。因为机器分拆成若干个装配单元后，可以在装配工作上组织平行装配作业，扩大装配工作面，而且能使装配按流水线组织生产。同时，各装配单元能预先调整试验。各部分能以较完善的状态送去总装，有利于保证机器的最终质量。
将机器分拆成若干独立装配单元，除上述优点外，还有：
1）便于部件规格化、系列化和标准化，并可减少劳动量，提高装配生产率和降低成本。
2）有利于机器质量不断的改进和提高。这对重型机器尤为重要，因为它们寿命周期较长，不会轻易报废。随着科学技术进步和要求的不断提高，经常在使用过程中需加以改进。若机器具有独立装配单元，则改进起来很方便。
机械零件的结构工艺性和三化
机械零件的结构工艺性和“三化”
设计机械零作时，不仅应使其摘足使用要求.即具备所要求的工作能力.同时还
应当满足生产要求.使所设计的零件具有良好的结构工艺性.
所谓机械零件的结构工艺性是指零件的结构在满足使用要求的前提下.能用生
产率高、劳动最小、材料消耗少和成本低的方法制造出来.凡符合卜述要求的零件结构被认为具有良好的工艺性。
机械制造包括毛坯生产、切创加工和装民等生产过程。设计时.必须使零件的结构在各个生产过程中都具有良好的工艺性.对工艺性的要求如下.
(1)合理选择毛坯零件毛坯可直接利用型材、铸造、般造、冲压和焊接等方法
获得。毛坯的选择与生产的批最、生产的技术条件及材料的性能等有关。
(2)结构简单合理机械零件的结构形状，最好采用最简单的表面，即平面、桂
面及其组合面.尽童减少加工面数和加工面积。
(3)合理确定剐造梢度及表面粗桩度零件的加工费用随精度的提高而增加。
尤其是在对于要求精度较高的情况下，更为显著.因此，在设计零件时不要一味地迫求高精度.要从需要、生产条件和降低制造成本出发，合理地选择零件的精度及相应的表面粗糙度。
下面列举-共常见的工艺结构.供设计时多考。
1.铸造，件的工艺结构
I )拔模抖度
用铸造的方法制造零件毛坯时，为了便于在砂2中取出模样，一般沿模样起模方向作成约1:20的斜度.称为起模斜度。因此.铸件上要有相应的起模斜度。这种斜
度在图上可以不T标往，也不一定舀出，如图0-7所示.必要时.可以在技术要求中用
2)铸造阅角
当零件的毛坯为铸件时.因铸造工艺的要求，铸件各表面相交的转角处都应做成阅角(见图0-8).铸造目角可防止浇注时在转角处产生冲砂现象及避免铸件冷却时
机械设计中的工艺技术分析
机械设计中的工艺技术分析
机械设计是机械制造业中的一项核心技术，其在现代制造业中具有重要的地位。在机
械设计中，工艺技术分析是一项不可或缺的重要工作，它对于产品的质量、成本、生产效
率等方面都有着至关重要的影响。
工艺技术分析的含义是对产品的设计方案进行全面细致的分析，从而确定合理的工艺
流程和生产工艺参数，目的是优化产品结构设计和加工工艺，提高产品的质量和生产效率，降低成本和生产周期。其主要涉及的内容包括以下几个方面。
一、产品工艺性分析
在机械制造中，于设计阶段能够对产品的生产加工性进行分析能够有效避免产品制造
过程中存在的种种技术问题，如工艺难度、加工精度等。因此，产品工艺性的评估是工艺
技术分析中的一个重要环节。
具体来说，产品工艺性分析包括以下内容：制品的形状、结构对于加工工艺的要求、
零件的加工尺寸、装配精度等。基于这些参数，可以分析生产工艺中必须考虑的问题和对
应的建议，如机加工、热处理和表面处理的选择和合理化等。
二、加工工艺流程设计
在了解产品形状、结构和尺寸等参数之后，需要结合选定的机床和工具，设计产品的
加工工艺流程。其目的是确定每一道工序的加工方式，制定相应的技术要求，优化生产流
程并选择最佳方案。
加工工艺流程设计的关键点包括以下内容：加工顺序、每道工序的设备工具选择、工
艺参数、质量控制要求等。一经确定，生产过程中每个工序的加工参数就可逐一落实。
这样，工艺流程的设定能够有效减少人力资源的消耗，将生产时间大大缩短，同时保证了
产品的质量控制。
三、加工工艺参数分析
在加工工艺流程设计后，需要对每一道工序的加工工艺参数进行细致调研，以确保产
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机架、横梁、立柱等关键零件上下 面应加公差，IT7-9级。
常 用 配 合 的 选 用
轴安装轴承处采用k6，轴承壳H7
过盈配合K7/h6或H7/p6（烘缸）
热装配合H7/u6
齿轮配合H7/k6（小齿轮）或H7/m6
（大齿轮）
常 用 配 合 的 选 用
压臂转轴处的配合
零 件 图 的 尺 寸 标 注
原则上在一个坐标方向，只应 当标注一个； 毛坯面本身尺寸 误差大，一个加工面难以同时 满足几个毛坯面的尺寸关系
2 零件图上的尺寸、公差、表面粗糙度、技术要求等，尽可能
集中标注
3 尺寸标注应考虑检验和测量方便
4 选择合理的尺寸封闭环（需留尺寸封闭环，封闭环应 留在非主要尺寸上）
表面粗糙度的代号、符号及其标注
依据标准 GB/T 131-1993
轮廓算术平均偏差Ra 的代号标注
标注示例（1）
标注示例（2）
标注示例（3）
评定参数值的选用多用类比法，根据类比法初步 确定表面粗糙度，同时还应考虑下列因素：
1 同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度小。 2 摩擦表面比非摩擦表面，滚动摩擦表面比滑动 摩擦表面的粗糙度值小。 3 运动速度高、单位面积压力大、受交变载荷作 用和易产生应力集中的部位，粗糙度值小。 4 密封性、防腐性要求高的表面，粗糙度小。
表 面 粗 糙 度 值 的 选 用
表 面 粗 糙 度 值 的 选 用
表 面 粗 糙 度 值 的 选 用
极限与配合 1.零件的互换性概念
按零件图要求加工出来的零件，装配时不需要经过任何选 择或修配，就能达到规定的技术要求，这种性质称为互换性。 零件具有互换性，便于装配和维修，有利于组织生产协作 ，提高生产率。 建立公差与配合制度是保证零件具有互换性的必要条件。
基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏 差的孔的公差带形成的配合制度。
极限与配合的标注 1)公差带代号
孔、轴公差带代号由基本偏差代号和公差等级代号 组成。基本偏差代号用拉丁字母表示，大写表示孔，小 写表示轴，公差等级代号用阿拉伯数字表示，如 H8 、 K7 、 H9 等为孔的公差带代号， s7 、 h6 、 f9 等为轴的公差带 代号。
1.间隙配合：只能具有间隙（包括最小间隙为０）的配合。 2.过盈配合：只能具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。 3.过渡配合：可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。
三种配合的孔、轴公差带的关系
配合制度 （1）基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带，写不同基本 偏差的轴的公差带形式的各种配合制度。
（2）基轴制
方案设计阶段 技术设计阶段
机器的运动学设计 机器的动力学设计 零件的工作能力设计 部装图及总装图的设计 主要零件校校核
技术文件编制阶段
使用功能要求
经济性要求
对 机 器 的 主 要 要 求
优化设计参数，保证可靠性，加快设计
进度，降低设计成本 最大限度地采用标准化、系列化及通用 化的零、部件 尽可能采用新技术、新工艺、新结构和 新材料 力求改善零件的结构工艺性，使其用料 少、易加工、易装配
不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状
避 免 内 凹 面 的 加 工
保 证 零 件 加 工 时 必 要 的 刚 性
零 件 图 的 尺 寸 标 注
5 孔的位置尺寸一般应以加工面或零件中心线为基准
6 对形状和位置有要求时应当标注形位公差
零 件 图 的 尺 寸 标 注
需要焊接前加工的必须画出分号图，如压臂圆
钢，搅拌轴
零 件 图 的 尺 寸 标 注
为避免误解，切割边一般标注Ra50，周边
需加工的应标注其余Ra25或周边Ra25,不要 标注“切割边Ra25”。
山东昌华
造纸机械有限公司
机械设计基础及 设计中的结构工艺性
一方面复习有关机械设计的基本知 识,另一方面重点讨论设计中应注意的有 关设计工艺性的问题.
简 介
机械设计概要 机械制图有关标准 结构工艺性概述
设计机器的一般程序
机器的设计阶段是决定机器好坏的关键
机 械 设 计 概 要
计划阶段
表面粗糙度值的应用范围
常用零件表面的粗糙度值 各种加工方法能达到的粗糙度值 机架、横梁、立柱等关键零件的结合面采用 Ra6.3。
表 面 粗 糙 度 值 的 选 用
不重要的位置采用Ra12.5。
转动零件安装轴承处采用Ra1.6－3.2，安装 齿轮处Ra3.2 键槽工作面Ra6.3 热装配合Ra3.2－6.3
检验方法和实施方法等，尤其对于
新结构的零件
按最后定型的零件工作图上的结构
及尺寸，重新绘制部件装配图及总 装配图
图纸幅面及格式
比例、字体、图线
有 关 制 图 标 准
装配图中零部件序号及编排方法
尺寸公差与配合注法
螺纹及螺纹紧固件表示法
中心孔表示法
焊缝符号表示法
标题栏、明细栏、图样画法、齿轮、 弹簧等画法
2）配合代号
配合代号由组成配合的孔、轴公差带代号表示，写成 分数形式，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差 带代号，如H8/s7，K7/h6等。
公差与配合标注示例
标 准 公 差 及 配 合 的 选 用
各种加工方法能达到的标准公差
等级
常用加工方法所能达到的标准公
差等级和加工成本的关系
轴的各种基本偏差的应用
工 件 的 基 准
设计基准 工艺基准
定位基准
工艺基准
度量基准 装配基准
定位基准的选择
a.粗基准的选择 １）选取不加工的表面为粗基准 ２）选取要求余量均匀的表面为粗基准 3）选取便于装夹的表面为粗基准
粗基准的选择
b.精基准的选择 基准重合原则：定位基准与设计基准重来自百度文库，可 避免产生定位误差；
基准统一原则：加工零件上某些位置精度要求较 高的表面时，应尽可能选同一定位基准，以保证 各加工表面的位置精度。
铸件结构工艺性 锻件结构工艺性 冲压件结构工艺性 热处理零件结构工艺性 焊接件结构工艺性
结 构 设 计 工 艺 性
金属切削件结构工艺性
零部件的装配和维修工艺性
金 属 切 削 件 结 构 工 艺 性
金属材料的切削加工性
金属切削加工件的一般标准
中心孔 零件园角与倒角 砂轮、刨切、插越程槽 退刀槽
表面粗糙度测定仪
表 面 粗 糙 度 的 意 义
零件表面粗糙度是也是评定零件表面质量的
一项技术指标，它对零件的配合性质、工作精度、
耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观等都有影响。 在保证机器性能的前提下，为获得相应的零 件表面粗糙度，应根据零件的作用，选用恰当的 加工方法，尽量降低生产成本。一般来说，凡
零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面 粗糙度参数值要小。
零件在加工过程中和加工完成后的
检验方法和实施方法等，尤其对于
新结构的零件
按最后定型的零件工作图上的结构
及尺寸，重新绘制部件装配图及总 装配图
机 械 零 部 件 图 纸 的 设 计
根据设计计算或类比确定零件的
基本尺寸，设计零件的工作图
充分考虑零件的加工和装配工艺性、
零件在加工过程中和加工完成后的
零件图的内容与作用 零件图的作用
生产中加工和检验每一个零件所依据的图样称为零件图
作图 零 用的 件
制造和检验零 件的主要依据 重要的技术文件
技术交流中重 要的技术资料
零 件 图 1. 一组表达零件结构、形状的视图 的 三视图、剖视图、轴测图等 内 容 2. 制造零件所需的全部尺寸
定形尺寸、定位尺寸
尽 量 避 免 装 配 时 过 定 位
零 件 结 构 要 适 应 刀 具 尺 寸
1 应考虑刀具退出时所需的退刀槽
零 件 结 构 要 适 应 刀 具 尺 寸
同类结构 参数尽量 统一
减少加工
零 件 结 构 要 适 应 刀 具 尺 寸
零 件 结 构 要 适 应 刀 具 尺 寸
零 件 结 构 要 适 应 刀 具 尺 寸
经验设计
根据对某类零件已有的设计与使用实践而归纳出 的经验关系式，或根据本人工作经验用类比方法 所进行的设计 造纸机中主要的设计方法
模型经验设计
用于特别重要的设计，一些新发明往往采用
机 械 零 部 件 图 纸 的 设 计
根据设计计算或类比确定零件的
基本尺寸，设计零件的工作图
充分考虑零件的加工和装配工艺性、
影响表面粗糙度的因素
1. 加工方法 2. 加工技术 3. 加工材料
表面粗糙度的评定参数
糙面
文字描述 光面 雾面
表面粗糙度 数字描述
镜面
轮廓最大高度Rz
表面轮廓算术 平均偏差Ra
表面轮廓算术平均偏差Ra 数学定义：
单位：μm
含义： 以取样长度 L 内表面曲
线之中心线为X轴，取中心线之 垂直线为Y轴，以中心线为基准 将下方曲线反折。然后计算中 心线上方经反折后之全部曲线 所涵盖面积，再除以L，即为该 加工面测量长度范围内之 Ra 值。 轮廓算术平均偏差Ｒa常作为粗糙度最基本的评定参数。
结构性工艺要求
经济性要求
采用轻型零件结构，降低材料消耗 简化零件结构，以减少加工工时 采用廉价和供应充足的材料代替贵重金属 采用标准化的零部件代替特殊加工的零部件
质量小的要求 可靠性要求
理论设计
机 械 零 件 的 设 计 方 法
如轴的设计，齿轮的设计，压臂设计，悬臂梁的 设计
3. 标题栏
注明零件名称、数量、材料、图样比例及图号等
4. 零件的技术要求
表面粗糙度、尺寸公差、位形公差、热处理、表面处理等
零件图实例
零件的技术要求
一、表面粗糙度 二、尺寸公差
技术要求
三、位形公差
四、热处理
五、表面处理 六、其他技术要求
极限与配合公差
表面粗糙度的概念 表面粗糙度的概念
表面粗糙度指表面上具有较小间距和峰谷所组成 的微观几何形状特性。这主要是在加工零件时，由于 刀具在零件表面上留下的刀痕及切削分裂时表面金属 的塑性变形所形成的。
1 整个支撑面，改成部分支撑面
减 少 加 工 面 积 ， 简 化 零 件 形 状
2 减少轴类零件的阶梯差
减 少 加 工 面 积 ， 简 化 零 件 形 状
3 圆钢下料改为焊接结构，节省材料和加工量
4 铣销内端面改为镗孔刮面
结 构 应 考 虑 减 轻 应 力 集 中
结 构 应 考 虑 减 轻 应 力 集 中
切削加工件的结构工艺性
切 削 加 工 件 的 结 构 工 艺 性
零件工作图的尺寸标注
零件安装和加紧的基面
减少装夹和走刀次数
减少加工面积，简化零件形状（车体）
尽可能减少内凹表面和内表面的加工
保证零件加工时必要的刚性 零件结构要适应刀具尺寸要求，并尽 可能采用标准刀具
1 加工面与毛坯面的关联尺寸
2. 尺寸公差的概念
对零件的尺寸规定的一个允许的变动量称为尺寸公差， 简称公差。
配合的概念
基本尺寸相同的互相结合的孔和轴公差带之间 的关系，称为配合。
孔和轴配合时，由它们的实际尺寸不同，将产生“过 盈”或“间隙”。 孔的尺寸减去相配合的尺寸差值为正时，是间隙。 孔的尺寸减去相配合的尺寸差值为负时，是过盈。 三种配合形式
压臂孔与轴套配合采用过渡配合H8/n7 轴套与销轴之间采用间隙配合D9/h9
常 用 配 合 的 选 用
压臂及轴套端面与支座两侧面之间采
用H11/c11或H12/a12
工件的基准
工件基准的概念： 基准就是根据的 意思。零件设计 与制造中，需以 一些指定的点、 线或面作为根据， 来确定其他点、 线或面的位置， 这些作为根据的 点、线或面称为 基准。
劳动保护要求
可靠性要求
机器的可靠度是指在规定的使用时
对 机 器 的 主 要 要 求
间（寿命）内和预定的环境条件下
机器能够正常工作的概率。
避免在预定寿命期内失效的要求
机 械 零 件 设 计 的 基 本 要 求
强度 刚度 寿命
好的结构工艺性，指在既定的生产条件下，能够方便而经济地生产出 来，并便于装配成机器这一特性 零件结构工艺性，应从毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环 节综合考虑
零 件 的 结 构 工 艺 性
零件、部件或整个产品的结构， 是根据用途和使用性能设计的，但 结构是否完善合理在很大程度上还 要看这种结构能否符合工艺方面的 要求。 在满足使用要求的前提下，设 计的结构和规定的技术要求必须能 适应相应制造工艺的水平，是生产 过程便于实现并能保证在其经济性。 结构工艺性是指设计的结构在具体 的生产条件下便于制造，可采用最 有效的工艺方法的可能性。