零件结构的工艺性说课讲解

零件结构的工艺性

零件结构的工艺性

一、零件结构工艺性概念

机械加工零件的结构工艺性

由于一般情况下切削加工的劳动耗费最多.因而零件结构的切削加工工艺性更为重要。下面将就单件小批生产中对它考虑的一般原则及实例进行简要分析。

①尽量减少不必要的加工面积 减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量，而且还可以减少刀具的损耗，提高装配质量。图 2(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3(b)中减少了精加工的面积，又避免了深孔加工。

(a) (b)

图2 减少轴承座底面加工面积

设计零件 设计结构

选择材料

确定尺寸

使用性能：能用、好用、耐用 工艺要求：好做、好装、好修

(a) 错误 (b) 正确

(a) (b)

图3 避免深孔加工的方法

(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

(a) (b)

图5 退刀槽尺寸一致

(a) 错误 (b) 正确

①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。如图5(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。如

图6(b)采用凸台高度等高，则减少了加工过程中刀具的调整。如图7(b)的结构，能采用标准钻头钻孔，从而方便了加工。

(a) (b)

图6 凸台高度相等

(a) 错误 (b) 正确

(a) (b)

图7 便于采用标准钻头

(a) 错误 (b) 正确

②减少零件的安装次数：零件的加工表面应尽量分布在同一方向，或互相平行或互相垂直的表面上；次要表面应尽可能与主要表面分布在同一方向上，以便在加工主要表面时，同时将次要表面也加工出来；孔端的加工表面应为圆形凸台或沉孔，以便在加工孔时同时将凸台或沉孔全锪出来。如：图8(b)中的钻孔方向应一致；图9(b)中键槽的方位应一致。

(a) (b) (a) (b)

图8 钻孔方向一致图9 键槽方位一致

(a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确

③零件的结构应便于加工如图10(b)、11(b)所示，设有退刀槽、越程槽，减少了刀具(砂轮)的磨损。图12(b)的结构，便于引进刀具，从而保证了加工的可能性。

(a) (b)

图10 应留有越程槽

(a) 错误 (b) 正确

(a) (b)

图11 应留有退刀槽

(a) 错误 (b) 正确

(a) (b)

图12钻头应能接近加工表面

(a) 错误 (b) 正确

④避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削如图13(b)所示，避免了因钻头两边切削力不等使钻孔轴线倾斜或折断钻头。

(a) (b)

图13 避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削

(a) 错误 (b) 正确

⑤便于多刀或多件加工如图14 (b)所示，为适应多刀加工，阶梯轴各段长度应相似或成整数倍；直径尺寸应沿同一方向递增或递减，以便调整刀具。零件设计的结构要便于多件加工。

(a) (b)

图14 便于多刀加工

(a) 错误 (b) 正确

4.提高标准化程度

◆机械零件的标准化，就是对零件的尺寸、结构要素、材料性

能、检验方法、设计方法、制图要求等，制定出大家共同遵

守的技术准则和依据。现已发布的与机械零件有关的标

准，从运用范围上来说，可分为国家标准(GB)、部颁标

准(机械工业标准JB、纺织工业标准PJ等)和企业标准三个

等级。从使用的强制性来说，可分为必须执行的(如螺纹标

准、制图标准等)和推荐使用的(如标准直径等)。我国已制

订有很多国标和部标，目前还在不断发展和改进，并且已参

加国际标准化组织(ISO)。设计时，应充分了解有关零件的

标准，尽可能遵守标准，只有当标准与设计要求之间有矛

盾，并有充分理由时，才允许不采用标准。

◆标准化的优越性表现为：

◆（1）将同名零件的型号和尺寸限定在合理的数量范围

内，可以用最先进的工艺方法进行标准零件的专业化大量生产，可大幅度降低劳动量、材料消耗和总成本，并易于保证质量。

◆（2）生产零件的技术条件和检验、试验方法的标准化，

可以改进零件的质量，提高零件的可靠性。

◆（3）设计中采用标准件，可以节省设计时间，简化设计

工作，缩短设计周期，使设计者有更多的时间和精力从事创造性设计。

◆（4）由于标准化带来的互换性，当标准零件失效时，可

以很容易进行更换，使机器的维修工作大大简化。

◆与标准化密切有关的是通用化。通用化是最大限度地减

少和合并产品的型号、尺寸和材料品种等，使零件和部件尽量在不同规格的同类产品甚至不同类产品上通用。通用化是广义的标准化。

◆对于同一产品，为了满足不同的使用要求，在基本结构或

基本尺寸不变的条件下，规定出若干个辅助尺寸不同的产品，称为产品的系列化。系列化也是标准化的重要内容。

例如对于同一结构，同一内径的滚动轴承，制出不同外径及宽度的产品，称为不同的系列。系列大小的规定，一般也是以优先数系为基础。工程上常采用几何级数作为优先数系的基础，其级数项的公比一般取为10的某次方根。对于按