零件結構工藝性與設計原則

1、第八章第八章 零件的結構工藝性零件的結構工藝性 8.1 8.1 零件結構工藝性的概念零件結構工藝性的概念8.2 8.2 設計原則及應用設計原則及應用 下一頁8.1 零件結構工藝性的概念零件結構工藝性的概念 零件的制造包括毛坯生產(chǎn)、切削加工、熱處理以及裝配調(diào)試零件的制造包括毛坯生產(chǎn)、切削加工、熱處理以及裝配調(diào)試等多個階段，在設計零件的結構時，應盡可能使各個階段都等多個階段，在設計零件的結構時，應盡可能使各個階段都具有良好的工藝性。具有良好的工藝性。 隨著科學技術的發(fā)展以及新工藝方法的出現(xiàn)，原來認為不易隨著科學技術的發(fā)展以及新工藝方法的出現(xiàn)，原來認為不易加工的某些結構可能會變得容易加工。例如，加工

2、的某些結構可能會變得容易加工。例如，圖圖8-18-1所示的錐所示的錐齒輪精鍛模用傳統(tǒng)方法很難加工，而利用電火花型腔加工方齒輪精鍛模用傳統(tǒng)方法很難加工，而利用電火花型腔加工方法則較容易實現(xiàn)。法則較容易實現(xiàn)。 返回圖圖8-1 8-1 錐齒錐齒輪精鍛模及工具電極輪精鍛模及工具電極返回8.2 設計原則及應用設計原則及應用 一、一、 零件結構工藝性的設計原則零件結構工藝性的設計原則機械產(chǎn)品中大部分零件的加工精度、表面粗糙度最終要靠切機械產(chǎn)品中大部分零件的加工精度、表面粗糙度最終要靠切削加工來保證。削加工來保證。因此，從切削加工工藝的角度判斷零件結構是否適合加工，因此，從切削加工工藝的角度判斷零件結構是否

3、適合加工，就顯得尤其重要。就顯得尤其重要。在設計零件結構時，除了考慮滿足使用要求外，通常還應注在設計零件結構時，除了考慮滿足使用要求外，通常還應注意以下有關切削加工工藝的原則：意以下有關切削加工工藝的原則： （1 1） 便于安裝，定位準確，夾緊可靠。便于安裝，定位準確，夾緊可靠。 （2 2） 便于加工，易于測量。便于加工，易于測量。下一頁8.2 設計原則及應用設計原則及應用 （3 3） 有利于保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。有利于保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。 （4 4） 提高零件某些結構尺寸的標準化程度，以便于采用標提高零件某些結構尺寸的標準化程度，以便于采用標準刀具和通用量具，降低生產(chǎn)成本。準刀具和

4、通用量具，降低生產(chǎn)成本。 （5 5） 合理規(guī)定表面尺寸的公差等級和表面粗糙度值，以利合理規(guī)定表面尺寸的公差等級和表面粗糙度值，以利于減少工序和切削加工量。于減少工序和切削加工量。 （6 6） 既要結合本單位的具體加工工藝條件，又要考慮與先既要結合本單位的具體加工工藝條件，又要考慮與先進工藝方法相適應。進工藝方法相適應。 （7 7） 合理采用零件的組合。一般情況下零件的結構越簡單合理采用零件的組合。一般情況下零件的結構越簡單越好，但是為了加工方便，合理地采用組合件也是適宜的。越好，但是為了加工方便，合理地采用組合件也是適宜的。下一頁上一頁8.2 設計原則及應用設計原則及應用二、二、 零件結構工藝

5、性應用舉例零件結構工藝性應用舉例1 1 盡量采用標準化參數(shù)盡量采用標準化參數(shù) 2 2 便于裝夾及盡量減少零件在機床上裝夾的次數(shù)便于裝夾及盡量減少零件在機床上裝夾的次數(shù) 3 3 便于進刀和退刀便于進刀和退刀螺紋無法加工到軸肩根部，必須設置螺紋退刀槽，如螺紋無法加工到軸肩根部，必須設置螺紋退刀槽，如圖圖8-58-5（b b）。）。 4 4 避免給加工帶來困難避免給加工帶來困難在在圖圖8-78-7中，原設計的凹槽內(nèi)表面四個側壁之間為直角，側壁與中，原設計的凹槽內(nèi)表面四個側壁之間為直角，側壁與底面之間為圓角。用普通銑削無法實現(xiàn)。改進后即可銑削加工。底面之間為圓角。用普通銑削無法實現(xiàn)。改進后即可銑削加工

6、。在在圖圖8-88-8中，鉆頭鉆孔時切入表面和切出表面應與孔的軸線垂直，中，鉆頭鉆孔時切入表面和切出表面應與孔的軸線垂直，以便鉆頭兩個切削刃同時切削。否則，鉆頭易引偏，甚至折斷。以便鉆頭兩個切削刃同時切削。否則，鉆頭易引偏，甚至折斷。 下一頁上一頁圖圖8-5 便于車螺紋時退刀便于車螺紋時退刀 返回圖圖8-7 8-7 避免避免給加工帶來困難給加工帶來困難返回圖圖8-8 避免鉆頭受力不平衡避免鉆頭受力不平衡 返回8.2 設計原則及應用設計原則及應用5 5 零件結構要有足夠的剛性零件結構要有足夠的剛性在在圖圖8-98-9中，套筒壁很薄，易因夾緊力和切削力作用而變形；中，套筒壁很薄，易因夾緊力和切削力

7、作用而變形；增設凸緣后，提高了零件剛度。增設凸緣后，提高了零件剛度。6 6 減少調(diào)整機床的次數(shù)減少調(diào)整機床的次數(shù)如如圖圖8-108-10（a a）所示，零件螺紋螺距不同，車螺紋時需重新調(diào)）所示，零件螺紋螺距不同，車螺紋時需重新調(diào)整機床，應改為相同螺距；整機床，應改為相同螺距；圖圖8-108-10（b b）所示，零件同一方所示，零件同一方向的加工面，高度尺寸如果相差不大，應盡可能等高；改進向的加工面，高度尺寸如果相差不大，應盡可能等高；改進后可減少機床的調(diào)整次數(shù)。后可減少機床的調(diào)整次數(shù)。7 7 減少使用的刀具數(shù)量減少使用的刀具數(shù)量軸上的砂輪越程槽寬度、鍵槽寬度盡可能分別保持一致，以軸上的砂輪越程

8、槽寬度、鍵槽寬度盡可能分別保持一致，以減少使用的刀具種類，如減少使用的刀具種類，如圖圖8-118-11所示。所示。下一頁上一頁圖圖8-9 8-9 零件零件結構要有足夠的剛性結構要有足夠的剛性 返回圖圖8-10 8-10 減少減少調(diào)整機床次數(shù)調(diào)整機床次數(shù)返回圖圖8-11 減少使用刀具的數(shù)量減少使用刀具的數(shù)量 返回8.2 設計原則及應用設計原則及應用8 8 減少加工面積減少加工面積在在圖圖8-128-12中，箱體底面要安裝在機座上，只需要加工部分底中，箱體底面要安裝在機座上，只需要加工部分底面。如改進后，既可以減少加工工時，又提高了底面的接觸面。如改進后，既可以減少加工工時，又提高了底面的接觸剛度

9、。剛度。 9 9 便于多件連續(xù)加工便于多件連續(xù)加工8-138-13（a a）圖所示的形式在加工時會出現(xiàn)明顯的振動，因此無）圖所示的形式在加工時會出現(xiàn)明顯的振動，因此無法多件連續(xù)加工。法多件連續(xù)加工。1010 需要熱處理的零件，要避免設計易于產(chǎn)生開裂和變形的需要熱處理的零件，要避免設計易于產(chǎn)生開裂和變形的結構結構零件的銳邊和尖角在淬火時容易產(chǎn)生應力集中，造成零件的銳邊和尖角在淬火時容易產(chǎn)生應力集中，造成開裂。因此在淬火前，重型階梯軸的軸肩根部應設計成圓角，開裂。因此在淬火前，重型階梯軸的軸肩根部應設計成圓角，軸端及軸肩上要有倒角，如軸端及軸肩上要有倒角，如圖圖8-148-14所示。所示。 下一頁上一頁返回圖圖8-12 減少加工面積減少加工面積 返回圖圖8-13 便于多件連續(xù)加工便于多件連續(xù)加工 返回圖圖8-14 避免設計易于開避免設計易于開裂和變形的結構裂和變