零件的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
2. 零件组成要素的结构要便于加工
5）表面形状尽量与刀具形状相一致
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
2. 零件组成要素的结构要便于加工
6、尽量采用标准化参数
零件结构的工艺性分析
3. 便于安装拆卸
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
3) 便于进刀和退刀
必要时，留出足够的退刀槽、空刀槽或越程槽等
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析零源自结构的工艺性分析尽可能避免弯曲的孔
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
2.零件组成要素的结构要便于加工
4) 减小加工困难
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
内容
一、零件结构的工艺性概念 二、零件结构的工艺性分析方法 三、具体实例分析
零件结构的工艺性分析
一、零件结构的工艺性概念
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。
零件结构的工艺性良好，是指所设计的零件， 在保证使用要求的的前提下，能较经济、高效、 合格地加工出来。
零件结构的工艺性分析
2. 零件组成要素的结构要便于加工
1）尽量避免内表面的加工
Ra1.6
Ra1.6
零件结构的工艺性分析
2. 零件组成要素的结构要便于加工
2) 尽量减少加工面积
零件结构的工艺性分析
零件结构的工艺性分析
Ra0.8
Ra0.8 Ra12.5
Ra0.8
零件结构的工艺性分析
2. 零件组成要素的结构要便于加工
机械制造工艺学课件--零件结构工艺性分析
物流工程学院
机械制造工艺学杨艳芳
本节主要内容
二、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度五、零件结构工艺性的评定指标
是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可（它包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工、装配等工艺性。
）
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。
零件图样上的尺寸标注既要满足设计要求，又要便于加工。
满足设计要求
，其余的尺寸(而且是大多数尺寸)）按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证；
）由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算。
零件要素是指组成零件的各加工面。
三点要求：
）能采用普通设备和标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面。
3）加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开。
零件是各要素、各尺寸组成的一个整体，所以更应考虑零件整体结
）零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削。
近来，有关部门正在探讨和研究评价结构工艺性的定量指标。
如GB／
产品结构工艺性审查》中推荐的部分主
在生产中已有加工经验的零件数目越多，或是标准化、通用化零件数目越多，则结构工艺性越好。
要求：通常是产品中所有零件要加工的尺寸的平均
的需求量：材料量和各种材质的用量。
冷加工（冲压、冷作）、切削加工、热加工（铸造、锻造）、焊接等加工方法的成本比较。
产品装配的复杂程度：装配复杂程度影响其装配工时和装配成本。
谢谢THANK YOU。
零件的工艺分析
第一章 机械加工工艺规程的制订
3）、为提高机械加工的生产率，对于一些需 ）、为提高机械加工的生产率， ）、为提高机械加工的生产率 经锻造的小零件， 经锻造的小零件，可以将若干个零件先锻成一件 毛坯，经加工后再切割分离成单个零件。 毛坯，经加工后再切割分离成单个零件。
第一章 机械加工工艺规程的制订
基本表面有内外圆柱面、圆锥面、球面、 基本表面有内外圆柱面、圆锥面、球面、圆环 面和平面等； 面和平面等；
第一章 机械加工工艺规程的制订
特形表面有螺旋面、 特形表面有螺旋面、渐开线齿形表面及其它成 形表面。 形表面。 2、研究零件的结构特点时，先分析零件由哪 、研究零件的结构特点时， 些表面组成， 些表面组成，因为表面形状是选择加工方法的基 本因素。 本因素。 平面可选择刨削、铣削、拉削或磨削加工； 如：平面可选择刨削、铣削、拉削或磨削加工；
第一章 机械加工工艺规程的制订
级精度， 如：轴类零件上IT7级精度，表面粗糙度为 轴类零件上 级精度 Ra1.6um的轴颈表面，若不淬火，可用粗车、半 的轴颈表面， 的轴颈表面 若不淬火，可用粗车、 精车、精车最终完成，若淬火，则最终加工方法 精车、精车最终完成，若淬火， 选磨削，磨削前采用粗车、半精车加工。 选磨削，磨削前采用粗车、半精车加工。表面间 的相互位置精度，决定了各加工表面的加工顺序。 的相互位置精度，决定了各加工表面的加工顺序。 §1-4、毛坯选择 、 机械加工中常见的毛坯种类： 一、机械加工中常见的毛坯种类： ）、铸件 铸件： （一）、铸件： 适用：形状复杂的毛坯。 适用：形状复杂的毛坯。 类型：用砂型铸造。 类型：用砂型铸造。 （二）、锻件： ）、锻件： 锻件
第一章 机械加工工艺规程的制订
在车削时用卡瓜夹住一端外圈另一端用顶尖顶住可以车外圈切槽然后用三瓜卡盘夹住外圆较长的一部分用为提高生产率和加工过程中便于装夹对一些垫圈类零件应将多件合成一个毛坯
零件的工艺性分析
零件的工艺性分析
零件的工艺性分析是指对零件在制造过程中所需要的工艺技术进行分析和评估。
通过工艺性分析，可以确定零件制造过程中可能出现的问题和难点，找出解决方案，提高零件的生产效率和质量。
工艺性分析通常包括以下几个方面：
1. 材料选择：选择适合零件功能和制造工艺的材料，考虑材料的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等特性。
2. 成型工艺：确定最适合零件形状和尺寸的成型工艺，包括铸造、锻造、压铸、注塑等。
3. 加工工艺：选择合适的加工工艺，如车削、铣削、钻削、磨削等，确保零件加工精度和表面质量要求。
4. 焊接工艺：对于需要焊接的零件，分析合适的焊接工艺和焊接材料，确保焊接质量。
5. 表面处理工艺：对零件的表面进行处理，如镀层、喷涂、热处理等，提高零件的耐腐蚀性和美观性。
6. 装配工艺：分析零件的装配工艺，确保装配的准确性和稳定性。
通过对零件的工艺性进行全面的分析，可以有效地规划和优化零件的制造过程，提高零件的质量和生产效率。
零件的工艺性分析
零件的工艺性分析一、分析研究产品的零件图样和装配图样在编制零件机械加工工艺规程前，首先应研究零件的工作图样和产品装配图样，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制订的依据，找出其主要技术要求和技术关键，以便在拟订工艺规程时采用适当的措施加以保证。
工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。
如图3-8 所示的汽车钢板弹簧吊耳，使用时，钢板弹簧与吊耳两侧面是不接触的，所以吊耳内侧的粗糙度可由原来的设计要求R a3.2 μ m 建议改为Ra12.5 μ m. 。
这样在铣削时可只用粗铣不用精铣，减少铣削时间。
再如图3-9 所示的方头销，其头部要求淬火硬度55~60HRC ，所选用的材料为T 8A ，该零件上有一孔φ 2H7 要求在装配时配作。
由于零件长度只有15mm ，方头部长度仅有4mm ，如用T 8A 材料局部淬火，势必全长均被淬硬，配作时，φ 2H7 孔无法加工。
若建议材料改用20Cr 进行渗碳淬火，便能解决问题。
二、结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。
下面将从零件的机械加工和装配两个方面，对零件的结构工艺性进行分析。
（一）机械加工对零件结构的要求1 ．便于装夹零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，装夹次数要少。
图3 -10a 所示零件，拟用顶尖和鸡心夹头装夹，但该结构不便于装夹。
若改为图b 结构，则可以方便地装置夹头。
2 ．便于加工零件的结构应尽量采用标准化数值，以便使用标准化刀具和量具。
同时还注意退刀和进刀，易于保证加工精度要求，减少加工面积及难加工表面等。
表3-8b 所示为便于加工的零件结构示例。
3 ．便于数控机床加工被加工零件的数控工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性与方便性来作工艺性分析。
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定机械制造是工业生产中的重要方向，而机械零件是机械结构中的组成部分，其质量直接关系到机械产品的使用寿命和性能。
机械零件的制造需要涉及到材料、加工、组装等多个方面，其中结构工艺性分析与工艺路线的拟定是制造过程中的关键环节。
一、机械零件结构工艺性分析机械零件的结构设计应基于产品性能要求和零件本身的加工工艺能力，因此结构工艺性分析是设计和制造过程中的重要环节。
结构工艺性分析需要考虑以下几个方面：1.工艺性分析工艺性分析包括材料性能、加工难易程度、加工方法等因素的分析，对零件的加工难度和生产效率进行评估。
必须考虑每个零件的各个部分，包括设计尺寸和要求，加工难度，工艺可行性，设备的可用性等因素。
2.可靠性分析可靠性分析是对零件在制造过程中是否容易产生质量问题进行评估。
其目的在于找出可能导致零件质量不稳定的因素并加以消除。
3.生产装备和工作环境分析包括零件加工的设备、工作环境、人员技能水平等因素的分析。
二、机械零件工艺路线的拟定一个完整的加工流程应包括以下几个步骤：1.准备工作确定加工顺序、确定加工所使用的原材料、制作加工工装夹具等。
2.机床安装、调整和试运行保证机床和工具的精度和准确性，有利于提高加工质量和生产效率。
3.工艺试样制作进行工序试样制作和取样检测以确认加工参数，保障每个加工工序的质量。
4.批量生产在确定、检查和校验加工参数的基础上，进行批量生产。
在工艺路线的制定过程中，应注意以下几个方面：1.考虑零件的作用，尽量缩短生产周期，提高生产效率，优化生产成本。
2.结合机床的加工能力和机械刀具的切削性能，制定符合实际生产需要的加工路线。
3.严格按照零件要求和质量标准，制定生产计划和加工参数，保证零件的加工精度。
结论机械零件的制造是一个生产过程，需要通过结构工艺性分析和工艺路线的拟定来保障生产质量和效率。
在设计和制造过程中，需要考虑到多个因素，如材料、加工、装备和工作环境等。
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定(doc 38页)
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定(doc 38页)目录一、零件结构工艺性分析 (3)1. 零件的技术要求 (3)2. 确定堵头结合件的生产类型 (4)二、毛坯的选择 (5)1．选择毛坯 (5)2．确定毛坯的尺寸公差 (6)三、定位基准的选择 (7)1．精基准的选择 (7)2．粗基准的选择 (8)四、工艺路线的拟定 (8)1．各表面加工方法的选择 (8)2．加工阶段的划分 (9)3．加工顺序的安排 (10)4．具体方案的确定 (10)五、工序内容的拟定 (11)1. 工序的尺寸和公差的确定 (11)2. 机床、刀具、夹具及量具的选择 (13)3. 切削用量的选择及工序时间计算 (14)六、设计心得 (38)七、参考文献 (39)一、零件结构工艺性分析1.零件的技术要求1.堵头结合件由喂入辊轴和堵头焊接在一起。
其中喂入辊轴：材料为45钢。
堵头：材料为Q235-A。
且焊缝不得有夹渣、气孔及裂纹等缺陷。
2.零件的技术要求表：加工表面尺寸及偏差／mm 公差／mm及精度等级表面粗糙度／μm形位公差／mmφ40h7 IT7 3.2喂入辊轴φ50 12.5外圆表面φ40h7 IT7 2.5喂入辊206 12.5轴两端面堵头外圆加工面φ181js7 IT7 3.2堵头内孔加工面φ40H8 IT8 3.2堵头左右外端面φ90 IT7 12.5堵头内部φ70 12.5右端面堵头内壁φ151 12.5φ70 12.5堵头孔外壁堵头内端70 12.5面2. 确定堵头结合件的生产类型根据设计题目年产量为10万件，因此该左堵头结合件的生产类型为大批量生产。
二、毛坯的选择1．选择毛坯由于该堵头结合件在工作过程中要承受冲击载荷，为增强其的强度和冲击韧度，堵头选用锻件，材料为Q235-A，因其为大批大量生产，故采用模锻。
喂入辊轴由于尺寸落差不大选用棒料，材料为45钢。
2．确定毛坯的尺寸公差喂入辊轴：根据轴类零件采用精轧圆棒料时毛坯直径选择可通过零件的长度和最大半径之比查的毛坯直径206L 8.24R 25==查表得毛坯直径为：φ55根据其长度和直径查得端面加工余量为2。
零件设计的工艺性
零件设计的工艺性
试制车间工艺科
一、工艺的基本概念
设计好的零件,只有生产出来,装配在机器上,才能体现
其价值.
生产过程： 将原材料转变为成品的有关劳动的全过程.包括工艺过 程和辅助过程.
工艺过程： 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置、性质,使其成 为成品或半成品的过程称工艺过程. 工艺过程是生产过程中的主要部分.
3 尽量减少材料的品种和规格.
路机已对材料品种和规格进行了整合,形成了路机钢铁材料选 用标准
材料选用建议：
1.表面尽可能不加工或少加工. 例如：垫、套类零件选用钢管
2.材料选用与加工方法相适应. 例如：直径50以下的垫片宜选用圆钢加工. 直径80以上的垫片类零件宜选用钢板.
3.选用的材料与热处理要求要相适应. 需热处理的零件：按材料成分选相应的热处理用钢. 不需热处理的零件：按强度选用；
手工调整行号,系统不提供行号纠正功能.
二合理选择零件材料
零件材料的合理选择关系到产品的生产成本和产品质量. 选材原则： 1、考虑使用性能： 2、兼顾材料工艺性能 3、关注材料的经济性
1.材料的使用性能：
使用时主要考虑的机械性能包括强度、塑性、硬度、冲击 抗力及疲劳强度等.
几种常用的钢铁材料： 碳素结构钢 优质碳素结构钢： 低合金高强度结构钢： 合金结构钢
1.产品结构工艺性审查任务
产品结构工艺性审查任务是：
使新设计的产品在满足使用功能的前提下应符合一定的工艺性指标 要求,以便在现有生产条件下能以比较经济、合理的方法进行制造,并
便于使用和维修.
评定产品结构工艺性应考虑的主要因素 产品的种类及复杂程度： 产品的产量或生产类型；
零件铸造工艺性分析
1.合金的铸造性能对零件结构的要求
（1）铸件壁厚 1）铸件壁厚应适当
a）不合理
b）合理
2）铸件壁厚应均匀：
铸件各部位应均
不孔、缩
松、裂纹等缺陷。
合 理
3）内壁厚度应小于外壁：
铸件内部的肋、壁等散热条件差，冷却速度慢， 故内壁厚度应比外壁薄，以使整个铸件均匀冷却，
内外壁应有相应斜度， 且内壁倾斜还有利于以砂垛取代型芯。
（2）铸件的内腔
1）内腔形状应利于制芯或省去型芯： 简单的内腔形状， 可简化芯盒结构及便于制芯。
2）应利于型芯的固定、排气和清理： 当芯头数量不足时，下芯时需采用吊芯、 芯撑等，造型费工，排气和清理困难。 措施：增设工艺孔，可增加芯头数目。
（3）大件和形状复杂件可采用组合结构：
组合铸件： 即将其分为若干件分别铸造，再通过焊 接或机械连接等方法组合为一体。
优点： 1）简化工艺，保证质量； 2）减少设备，缩短生产周期； 3）可解决切削加工工艺上的一些困难。
（1）铸件外形： 1）应利于减少和简化铸型的分型面， 铸型的分型面数目应尽量少， 并应尽量避免不平的分型面， 以利于造型。
2）侧凹和凸台不应妨碍起模，
应尽量避免外部侧凹和凸台， 或将侧凹延伸至铸件小端，
凸台延伸至铸件大端。 3）垂直于分型面的非加工面应具有结构斜度：
结构斜度：是零件结构本身所具有的斜度。 目的：便于造型时取出模样。
不 合 理
合 理
3）应避免壁厚突变：
在厚、薄壁连接处应避免壁厚突变， 以防产生应力集中而开裂。
●壁厚差别较小时可采用圆角过渡； ●壁厚差别较大时可采用楔形连接。
（3）防止铸件变形：
1）壁厚不均匀的梁、 杆件，产生扰曲变 形。
零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。
为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。
主要考虑如下几方面。
(1) 有利于达到所要求的加工质量①合理确定零件的加工精度与表面质量加工精度若定得过高会增加工序，增加制造成本，过低会影响机器的使用性能，故必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理地确定，尽可能使零件加工方便制造成本低。
②保证位置精度的可能性为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次安装中加工出所有相关表面，这样就能依靠机床本身的精度来达到所要求的位置精度。
如图4-6(a)所示的结构，不能保证φ80㎜与内孔φ60㎜的同轴度。
如改成图(b)所示的结构，就能在一次安装中加工出外圆与内孔，保证二者的同轴度。
(2) 有利于减少加工劳动量①尽量减少不必要的加工面积(a) (b)减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量，图4-6 有利于保证位置精度的工艺结构而且还可以减少刀具的损耗，提高装配质量。
图(a) 错误(b) 正确4-7(b)中的轴承座减少了底面的加工面积，降低了修配的工作量，保证配合面的接触。
图4-8(b)中减少了精加工的面积，又避免了深孔加工。
(a) (b) (a) (b)图4-7 减少轴承座底面加工面积图4-8 避免深孔加工的方法(a) 错误(b) 正确(a) 错误(b) 正确②尽量避免或简化内表面的加工因为外表面的加工要比内表面加工方便经济，又便于测量。
因此，在零件设计时应力求避免在零件内腔进行加工。
如图4-9所示箱体，将图(a)的结构改成图(b)所示的结构，这样不仅加工方便而且还有利于装配。
再如图4-10所示，将图(a)中件2上的内沟槽a加工，改成图(b)中件1的外沟槽加工，这样加工与测量就都很方便。
(3) 有利于提高劳动生产率①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。
如图4-11(b)中改为退刀槽尺寸一致，则减少了刀具的种类，节省了换刀时间。
第一章零件的分析
第一章--零件的分析第一章零件的分析1.零件图工艺性分析图.1-1零件图1.1零件的作用据资料所示，箱体是机器中的基础零件，它是用来集合各种零件、部件，使它们之间保持一定的运动关系的，所以箱体的刚度和各面间的相互位置精度是个重要指标，本次加工的零件是涡轮箱体它是用来承接蜗轮和蜗杆并且让它们保持垂直，实现蜗轮和蜗杆的正确连接。
1.2零件的工艺分析本零件可从零件图1-1中可知,它有三组加工面,但是没有位置要求,还有五组孔,其中有两组孔有位置和精度。
1、零件件底面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为12.5。
根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。
2、加工底面4个孔，因从正面加工零件会对刀具产生干涉所以它与底面一同加工出来，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到设计要求我们采取钻四个孔并铰两个对角孔的工序过程。
为以后的一面两销定位加工做好准备。
3、按照先面后孔的加工理论，Φ132端面的表面粗糙度为6.3，Φ98端面的表面粗糙度为12.5，我们以底面为基面并采用两个定位销构成一面两销原理来粗铣和精铣Φ132的端面，粗铣Φ98的端面即可得到要求。
4、然后再来加工一些次要的面，只要粗铣φ65的左右端面和φ36的端面即可。
5、钻扩铰φ18H7这个比较重要的孔，必须分为粗加工然后再精扩铰此孔，将用钢球检查，即能满足要求。
6、加工好φ18H7孔后再来镗φ132H8和φ74H7孔，因为此孔与φ18孔有位置要求，所以放在后面来加工，以φ18来找正要镗孔的中心线，即可达到加工要求。
7、加工M10螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ8.5，又因为本孔是沉头螺纹孔，考虑到工艺要求我们采取钻、倒角、攻丝三步工序。
8、加工M8螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ6.8，，采用钻、倒角、攻丝三步工序。
在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。
零件的工艺分析和毛坯的选择
（5）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料
随着机械制造技术的发展，毛坯制造方面的新 工艺、新技术和新材料的应用也发展很快，例如， 精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机 械加工中的应用日益增加。采用这些方法可大大减 少机械加工量，经济效益非常显著。在选择毛坯时 应给予充分考虑，并在可能的条件下，尽量采用新 工艺、新技术和新材料。
一般用途的阶梯轴，如各阶梯直径相差不大， 可用棒料；如各阶梯直径相差较大，为减少材料消 耗和机械加工的劳动量，则宜选择锻件毛坯。
（3）生产类型
当零件的生产批量较大时，应选择精度和生产率都 比较高的毛坯制造方法；当零件的生产批量较小时，应 选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。
（4）现有生产条件
选择毛坯的种类及制造方法，必须考虑具体的生产 条件，例如，毛坯制造的工艺水平，设备状况以及对 外协作的可能性等。
2．毛坯的尺寸和形状的确定
毛坯的尺寸和形状基本上取决于零件的尺寸和形状。 毛坯上存在的机械加工余量称为毛坯加工余量，毛坯 制造尺寸的公差称为毛坯公差。
毛坯加工余量和公差的大小直接影响机械加工的劳 动量和原材料的消耗。毛坯加工余量和公差的大小与 毛坯的制造方法有关，生产中可根据有关工艺手册或 企业、行业标准来确定。
（3）合件毛坯
对于一些形状比较规则的小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ零件，如扁螺 母、T形键和小隔套等，应将多件合成一个毛坯， 待加工到一定阶段后，再分离成单件。
下图（a）所示为汽车上的一个扁螺母。加工时 取一长毛坯，先在车床上车槽、倒角，如下图（b） 所示。在车槽及倒角后，用钻头钻孔，如下图（c） 所示，钻孔的同时就将其切成了若干个图（a）所示 单件。
2．零件的技术要求分析
零件的技术要求分析主要包括以下三个方面： （1）加工表面的尺寸精度、形状精度和表面质量。 （2）加工表面的相互位置精度。 （3）热处理要求及其他要求（如等重、动平衡和 探伤等）。
零件的工艺分析
机
零件的工艺分析
械
制
造
2、在研究具体零件的结构特点时，首先要分析该零件是由哪些表面组成的，
技 术
因为表面形状是选择加工方法的基本因素。例如外圆表面一般是由车削和
磨削加工出来；内孔则多通过钻、扩、铰、镗和磨削等加工方法所获得。
除表面形状外，表面尺寸对加工工艺方案也有重要的影响。以内孔为例，
大孔与小孔，深孔与浅孔在加工工艺方案上均有明显的不同。
机 零件的工艺分析
械 制 造 技 4、各加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其它要求； 术
5、热处理要求及其它要求（如动平衡等）。
根据零件结构特点，在认真分析了零件主要的技术要求之后，对制订零件加工工艺规程即可有一初
步的轮廓。
四、结构工艺常见实例分析
学
根据下表列出的零件机械加工工艺性对比实例。在对零件的工艺分析时，如发现图样上
习 的视图、尺寸标准、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好时，应提出修改意见。但
任 务
修改时必须征得设计人员的同意，并经过一定的手续。
机 零件的工艺分析
械 制 造 技 术
学 习 任 务
Hale Waihona Puke 机械制造技术学 习 任 务
机械制造技术
机械制造技术
学 习 任 务
机械制造技术
机 零件的工艺分析
械
制
造
一、零件结构工艺性的概念
技
术
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。它包括零件的各个制造过程的工艺性。在制订机械加工
工艺规程时，主要进行零件切削加工工艺性分析。
二、零件的结构及其工艺性分析
零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。在制订工艺规程时，首先必
零件的工艺分析
零件的工艺分析工艺分析是指对产品制造或加工的过程进行全面、系统的研究和分析，以确定最佳的工艺路线和操作参数，从而提高产品的质量和生产效率。
在零件制造过程中，工艺分析的重要性不可忽视。
本文将从材料选择、工艺路线和操作参数三个方面来进行零件的工艺分析。
一、材料选择材料的选择对零件的工艺过程以及最终产品的质量和性能有着重要的影响。
在进行材料选择时，需要综合考虑以下几个方面：1.机械性能：根据零件在使用过程中所受到的力学载荷和环境条件，选择具有足够强度和韧性的材料，确保零件在工作时不会出现断裂或变形等问题。
2.耐腐蚀性：对于暴露在恶劣环境下的零件，如汽车发动机零件、化工设备零件等，需要选择具有良好耐腐蚀性的材料，以延长零件的使用寿命。
3.加工性：材料的加工性指的是材料在特定条件下进行切削、成形等加工工艺时的难易程度。
选择加工性良好的材料可以降低生产成本和加工难度。
二、工艺路线工艺路线是指零件加工、制造的具体步骤和方法。
选择合适的工艺路线可以提高生产效率、降低成本并保证产品质量。
下面以机械零件的制造为例，介绍一种常见的工艺路线。
1.零件的切削加工：根据零件的形状和尺寸，选择合适的切削方法，如车削、铣削、钻削等。
在切削加工过程中，需要根据材料硬度和切削力的大小选择合适的切削速度和进给量，以避免刀具磨损过快或零件表面质量不达标。
2.热处理：对于某些要求更高强度或改善材料性能的零件，需要进行热处理。
热处理包括淬火、回火、正火等过程，通过控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，使材料达到理想的组织结构和性能。
3.表面处理：零件表面的处理可以提高零件的耐腐蚀性和装饰效果。
常见的表面处理方法包括喷涂、电镀、镀膜、抛光等。
三、操作参数操作参数是指在具体的加工过程中，需要控制和调整的各项参数。
优化操作参数有助于提高零件的加工精度、降低成本，并缩短加工周期。
以下是一些常见的操作参数：1.切削速度：切削速度是指刀具在单位时间内切削工件的线速度。
数控加工零件的工艺性分析
数控加工零件的工艺性分析对数控加工零件的工艺性分析，主要包括产品的零件图样分析和结构工艺性分析两部分。
其中4.1.1所述“零件图的审查”内容同样适用于数控加工。
(1) 零件图样分析①零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，如图4-30(a)所示，在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。
零件设计人员在尺寸标注时，一般总是较多地考虑装配等使用特性，因而常采用如图4-30(b)所示的局部分散的标注方法，这样就给工序安排和数控加工带来诸多不便。
由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的累积误差而破坏零件的使用特性，因此，可将局部的分散标注法改为同一基准标注或直接标注坐标尺寸。
(a) (b)图4-30 零件尺寸标注分析(a) 同基准标注 (b) 分散标注②分析被加工零件的设计图纸，根据标注的尺寸公差和形位公差等相关信息，将加工表面区分为重要表面和次要表面，并找出其设计基准，进而遵循基准选择的原则，确定加工零件的定位基准，分析零件的毛坯是否便于定位和装夹，夹紧方式和夹紧点的选取是否会有碍刀具的运动，夹紧变形是否对加工质量有影响等。
为工件定位、安装和夹具设计提供依据。
③构成零件轮廓的几何元素(点、线、面)的条件(如相切、相交、垂直和平行等)，是数控编程的重要依据。
手工编程时，要依据这些条件计算每一个节点的坐标；自动编程时，则要根据这些条件对构成零件的所有几何元素进行定义，无论哪一个条件不明确，都会导致编程无法进行。
因此，在分析零件图样时，务必要分析几何元素的给定条件是否充分，发现问题及时与设计人员协商解决。
(2) 零件的结构工艺性分析①零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具规格和换刀次数，方便编程，提高生产效益。
②内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，所以内槽圆角半径不应太小。
零件结构工艺性分析
➢分析零件所要求的各种技术条件
§1.2 零件图的研究和工艺分析
技术条件：
一般指表面形状和相互位置关系精度，静平衡要 求，热处理、表面处理，探伤要求和气密性试验等。
✓零件的工作条件、功用及在产品中的位置 ✓零件的材料成分、性能及热处理要求 ✓区分主要表面和次要表面 ✓零件各表面的相互位置公差的要求
装配的结构工艺性 (1)、分析原则 ▪ 好装 ：倒角、接触面积少、…... ▪ 好拆 ：足够的扳手空间、……
(2)、举例
**** 课堂讨论
例一
例二
例三
例四
❖零件结构分析
✓确定毛坯 ✓初步确定加工方法和加工顺序 ✓检查、修改
§1.2 零件图的研究和工艺分析
❖零件结构工艺性分析 （1）结构工艺概念
在满足设计要求的前提下，切削加工的 可行性与经济性。
生产率、材料消耗、劳动强度、成本 能不能制造、好不好制造
§1.2 零件图的研究和工艺分析
（2）切削加工结构工艺性分析原则
§1.2 零件图的研究和工艺分析
主要表面：是零件与其它零件相配合的表面，或 是直接参与机器工作过程的表面。 制定工艺过程时，首先应安排主要表面的加工。 次要表面：是指主要表面以外的表面。它不与其 它零件相配合，也不影响产品性能，只构成零件 的形状。
§1.2 零件图的研究和工艺分析
二、确定生产类型 三、零件结构和结构工艺性的分析
➢零件结构简单 ➢尽量选用标准化参数 ➢刚性好 ➢便于装夹、加工 ➢有利于提高生产率
加工面积小；刀具种类少；走刀次数少；卡次数少
➢便于测量
§1.2 零件图的研究和工艺分析
零件的工艺性分析怎么写
零件的工艺性分析怎么写
零件的工艺性分析主要是对零件的制造工艺进行分析和评价。
下面是一份简单的零件工艺性分析的写作步骤：
1. 确定分析目标：确定对零件工艺性进行分析的目标和范围，明确要分析的关键问题。
2. 零件结构分析：对零件的结构进行分析，了解零件的功能和特点，分析零件的结构特点对工艺性的影响。
3. 材料分析：分析零件所使用的材料，包括材料的物理和化学性质，对材料的加工性能进行评估，了解材料对工艺性的影响。
4. 工艺路线分析：对零件进行加工的工艺路线进行分析，包括工艺方法、加工步骤、工艺装备等。
评估不同工艺路线的优劣，选择最合适的工艺路线。
5. 工艺性评价：对零件的工艺性进行评价，针对零件的制造工艺进行分析，包括加工难度、加工精度、加工效率等方面的评价。
6. 优化建议：根据分析结果，提出针对工艺性问题的改进和优化建议，以提高零件的制造工艺性能。
7. 总结：对整个工艺性分析进行总结，提出对下一步工艺改进的展望。
需要注意的是，零件的工艺性分析是一个复杂的过程，可能会涉及到很多具体的制造工艺和材料的知识。
因此，在进行分析时需要结合具体的制造工艺和材料知识，并根据具体问题进行深入的研究和分析。
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第二章．冲裁件工艺流程设计与优化
一．冲压工艺设计基本内容
1.工艺类型
工艺类型是指成型冲压件需要的冲压工序种类，如落料、冲孔﹑切边﹑拉伸﹑翻孔、胀形﹑整形都是冲压加工常见的工序，结合本设计来看则有落料和冲孔两种类型。
2.工序数量
工序数量是指不同性质进行相同次数的工序重复进行的数量。工序数量的确定主要取决于几何形状的复杂程度﹑尺寸大小和精度材料冲压成型性能﹑模具强度等，并与冲压性质有关。
托板冲压工艺和模具设计说明书
单 位:重庆工业职业技术学院
部 门:机械工程学院
设 计 者:张 何
指导教师:洪奕
学 号：201210230430
2014年2月9号
目录
前言4
第一章.零件的工艺性分析5
一．经济性分析5
二．材料分析5
三．结构与尺寸分析5
四．精度与表面粗糙度分析6
第二章．冲压工艺流程设计与优化8
3：无废料排样：冲裁件质量和模具使用寿命都很低，材料利用率高，生产率高，但精度不高。
二．材料利用率
1.一张板料上冲裁件的材料利用率：η=A˙n/B˙L
式中：A——一个进距内冲裁件的实际面积
n——一张板料上冲裁件的数目
L——板料的长度
B——板料的宽度
2.一个进距内材料利用率：η=A/BS×100%
式中：A——一个进距内冲裁件的实际面积
条料宽度： = = = mm
条料进距：S=30+1.5=31.5mm
导料板间距：B0=B+C=62.1+0.5=62.6mm
每块板料条数：n1= ≈16条
每条板料零件数：n2= ≈63个
每块板料零件总数：n=n1˙n2=16×63=1008个
材料利用率：η= ×100%= ×100%≈66.94%
通过以上计算可知，方案4的材料利用率最高，但是考虑到实际操作时条料不宜过长，所以采用方案1即纵裁竖排。
FQ=F+F推=155381+31077=186458N
由图可知冲压件的表面质量要求一般，为保证设备的使用安全。所以选择弹性卸料装置和上出件模具。
3 .压力机公称压力和设备型号选择
F压≥FΣ
F压—所选压力机的吨位；
FΣ—冲裁时的总工艺力；
当采用弹性顶件装置的倒装式复合模时
FΣ=F+F卸+F推+F顶
=155381+9323+31077+9323
K——考虑模具间隙的不均匀，刃口的磨损，材料的力学性能和厚度的波动因素修正系数，一般K=1.3
∴冲裁力F冲=K﹒L﹒t﹒τb=192.78×1.3×2×310≈155381N
（2）.卸料力﹑推件力与顶件力的计算
卸料力F卸=K卸﹒F冲
查《冲压工艺及模具——设计与实践》表4.18得K卸=0.06
F卸=K卸﹒F冲=0.06×155381=9323N
零件面积：A=38×29+3.14×0.5²+3.14×8²+16×4-3.14×5²+37×0.5×2=1326.245mm²
方案1：查《冲压工艺及模具——设计与实践》表4.12得a₁=1.5mm a=1.8mm表4.13和表4.15可知：Cmin=0.5mm∆=0.8mm
条料宽度： = = mm
（2）.方案2：同方案1都是单工序模，唯一不同的就是工序顺序相反。因此，结合本设计生产大批量托板的条件可知，本方案不适合生产托板，故排除方案2.
（3）.方案3：本方案是复合模生产，工序顺序是先落料后冲孔。本方案生产优点有冲件精度为IT10~IT8级，冲件平整，适合大批量生产。缺点有操作时出件较为困难，速度不宜太高，安全性较差需采用安全措施。结合本设计的要求，即厚度t=2mm，材料为08F，生产批量为大批量生产，精度要求为IT8级的托板，因此本方案其生产要求，故暂时保留方案3.
推件力F推=n﹒K推﹒F冲
K推——推件系数
n——梗塞在凹模内的冲件数（n= ）；一般取3～5
查《冲压工艺及模具—设计与实践》表4.18
K推=0.05 n=4
F推=n﹒K推﹒F冲=4×0.05×155381≈31077N
顶件力F顶=K顶﹒F冲
F顶——顶料力系数；
F冲——冲裁力查《冲压工艺及模具—设计与实践》表4.18 F顶=0.06
F顶=K顶﹒F冲=0.06×155381≈9323N
2 .压力机所需总压力的计算
（1）.弹性卸料装置和下出件模具
FQ=F+F卸+F推=155381+9323+31077=195781N
（2）.弹性卸料装置和上出件模具
FQ=F+F卸+F顶=155381+9323+9323=174027N
（3）.刚性卸料装置和下出件模具
导料板间距：B0=B+C=Dmax+2a+2Cmin=30+2×1.8+2×0.5=34.1mm
条料进距：S=Dmax+a1=31.5mm
板料选择为1000mm×2000mm
每块板料条数：n1= ≈32条
每条零件数：n2= ≈31个
每块板料总数：n=n1﹒n2=32×31=992个
材料利用率：η= ×100%= ×100%≈65.78%
2.内外处角的尖角
冲裁件内外转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处崩刃和过快磨损。冲裁件小圆角半角查《冲压工艺及模具——设计与实践》表4.3可知，落料时，交角≥90°，软钢0.25t=0.5≥0.25，因此其内外处尖角都不符合要求，应与客商协调解决，并由客商签字确认。
（6）.本方案和方案5都是级进模，只是工序相反。因为本设计的精度要求为IT8级，故排除方案6.
综上所诉，故选择方案3即复合模→落料+冲孔。
第三章．冲压工艺计算
一．排样类型
1.有废料排样：冲裁件质量好，模具寿命高，但材料的利用率低，常使用于冲裁件形式复杂﹑精度尺寸较高的冲件。
2.少废料排样：冲裁件质量较差，同时边缘毛刺易于被凸模带入间隙，影响模具的寿命，但材料利用率较高，冲模结构简单，一般用于形状较简单，某些精度要求不高的冲件。
每条板料零件数：n2= ≈16个
每块板料零件总数：n=n1˙n2=57×16=912个
材料利用率：η= ×100%= ×100%≈60.47%
方案3：查《冲压工艺及模具——设计与实践》表4.12得a1=2.0mm a=2.2mm表4.13和表4.15得Cmin=0.5mmΔ=0.7mm
条料宽度： = = = mm
（4）.方案4：本方案和方案3都是复合模生产，具有相似的优缺点，所以也满足本设计的要求。但是，它们唯一的区别就是工序相反，本方案为先冲孔后落料。由于一般多工序冲压时，有落料和冲孔，则先落料后冲孔，能够减少定位误差和避免换算尺寸，同时由于本设计中的孔的精度要求高，因此应当先落料后冲孔，故排除方案4.
（5）.方案5：本方案为级进模，工序顺序为先落料后冲孔。本方案生产产品的优点有工序间可自动送件，故生产效率高，可以使用高速压力机，冲件小时多排冲压法应用较多，模具制造的工作量和成型较复合模低，适合大批量生产，而且安全性高。级进模的缺点有冲件精度为IT13~IT11级，精度较低，且冲件平整度较差，质量要求高时要求校平。结合本方案要求来看，可以查出本设计精度要求为IT8级，方案5的精度达不到要求，故排除方案5.
B——条料宽度S——进距三．排Fra bibliotek方式与计算分析
1.排样方式
分为横材和纵裁分别有以下四种方案
方案1：纵裁横排
方案2：纵裁竖排
方案3：横裁竖排
方案4：横裁横排
2.计算分析
由商家提供的托板零件图可知，可采用初级定位，采用导料板导，且无侧压装置，查《冲压工艺及模具——设计与实践》表4.13和表4.15可知：Cmin=0.5mm∆=0.8mm
3.工序顺序
工序顺序是指各工序的先后顺序，主要取决于冲压变形规律和零件质量要求，如果工序顺序的变更不影响托板质量，则应当根据操作﹑定位及模具结构等结构因素确定。
4.组合方式
一个冲压件往往需要经过多道工序才能完成，因此制定工艺方案时，必须考虑采用单工序模分散冲压还是将工序组合起来采用复合模或级进模冲压。
一.经济性分析
由商家提供的托板零件图可知，该零件为大批量生产，因此从经济上来说适合采用冲压加工。
二．材料分析
由商家提供的托板零件图可知，该零件材料为08F，根据《冲压工艺及模具——设计与实践》表3.2可知，08F为常用冲压金属材料。因此适合采用冲压加工。
三．结构和尺寸分析
1.形状
由商家提供的托板零件图可知，该零件形状简单、对称，厚度t=2mm。适合采用冲压加工。
5.孔间距与孔边距
由商家提供的托板零件图可知，该零件只有一个孔，不存在孔间距问题，而托板零件对称，故其最小边距为10mm，不影响冲压生产，因此适合采用冲压加工。
四．精度与表面粗糙度分析
冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件公差等级最好低于IT9级，零件图中孔Φ 的公差等级在IT8~IT9之间，其它尺寸公差等级均低于IT11级，因此满足精度要求。表面粗糙度值为Ra6.3mm，满足加工条件。
四.冲压力和压力中心的计算
1.冲压力的计算
（1）.冲裁力
综合考虑影响冲裁力的因素，平刃口模具的冲裁力按下式计算
F冲=K﹒L﹒t﹒τb
L——冲件周边长度L=37×2+13×2+2×4+3.14+3.14×8×2+3.14×10=192.78mm
t——材料厚度t=2mm
τ——材料的抗剪强度，查《冲压工艺及模具——设计与实践》表3.2得τb=310MPa