零件結(jié)構(gòu)的工藝性

1、零件結(jié)構(gòu)的工藝性一、零件結(jié)構(gòu)工藝性概念使用性能：能用、好用、耐用 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件 選擇材料工藝要求：好做、好裝、好修 J確定尺寸機(jī)械加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性由于一般情況下切削加工的勞動(dòng)耗費(fèi)最多.因而零件結(jié)構(gòu)的切削 加工工藝性更為重要。下面將就單件小批生產(chǎn)中對(duì)它考慮的一般原則 及實(shí)例進(jìn)行簡要分析。盡量減少不必要的加工面積減少加工面積不僅可減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，而且還可以減少刀 具的損耗，提高裝配質(zhì)量。圖2(b)中的軸承座減少了底面的加工面積， 降低了修配的工作量，保證配合面的接觸。圖3(b)中減少了精加工的 面積，又避免了深孔加工。圖2減少軸承座底面加工面積1 / 14(a)錯(cuò)誤 (b)正確(a)

2、(b)圖3避免深孔加工的方法(a)錯(cuò)誤(b)正確盡量避免或簡化內(nèi)表面的加工因?yàn)橥獗砻娴募庸ひ葍?nèi)表面加工方便經(jīng)濟(jì)，又便于測量。因此,在零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求避免在零件內(nèi)腔進(jìn)行加工。如圖4所示，將圖(a)中件2上的內(nèi)溝梢a加工，改成圖(b)中件1的外溝梢加工，這樣加 工與測量就都很方便。3、有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率(a)(b)圖5退刀槽尺寸一致(a)錯(cuò)誤 (b)正確零件的有關(guān)尺寸應(yīng)力求一致，并能用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工。如圖5(b)中改為退刀梢尺寸一致，則減少了刀具的種類，節(jié)省了換刀時(shí)間。如圖6(b)采用凸臺(tái)高度等高，則減少了加工過程中刀具的調(diào)整。如圖 7(b)2 / 14的結(jié)構(gòu)，能采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭鉆孔，從而方便了加工

3、。(a)(b)圖6凸臺(tái)高度相等(a)錯(cuò)誤(b)正確(a)(b)圖7便于采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭(a)錯(cuò)誤 (b)正確減少零件的安裝次數(shù)：零件的加工表面應(yīng)盡量分布在同一方向，或互相平行或互相垂直的表面上；次要表面應(yīng)盡可能與主要表面分布在同一方向上，以便在加工主要表面時(shí)，同時(shí)將次要表面也加工 出來；孔端的加工表面應(yīng)為圓形凸臺(tái)或沉孔，以便在加工孔時(shí)同時(shí)將凸臺(tái)或沉孔全鉤出來。如：圖8(b)中的鉆孔方向應(yīng)一致；圖9(b)中鍵 梢的方位應(yīng)一致。3 / 14圖8鉆孔方向一致(a)(b)圖9鍵槽方位一致(a)錯(cuò)誤 (b)正確 (a)錯(cuò)誤 (b)正確零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工如圖10(b)、11(b)所示，設(shè)有退刀梢、越程梢，減

4、少了刀具(砂輪)的磨損。圖12(b)的結(jié)構(gòu)，便于引進(jìn) 刀具，從而保證了加工的可能性。(a)(b)圖10應(yīng)留有越程槽(a)錯(cuò)誤 (b)正確(a)(b)圖11應(yīng)留有退刀槽(a)錯(cuò)誤 (b)正確4 / 14(b)(a)(b)(a)圖12鉆頭應(yīng)能接近加工表面(a)錯(cuò)誤 (b)正確避免在斜面上鉆孔和鉆頭單刃切削如圖13(b)所示，避免了因鉆頭兩邊切削力不等使鉆孔軸線傾斜或折斷鉆頭。圖13避免在斜面上鉆孔和鉆頭單刃切削(a)錯(cuò)誤 (b)正確便于多刀或多件加工 如圖14 (b)所示，為適應(yīng)多刀加工，階梯軸 各段長度應(yīng)相似或成整數(shù)倍；直徑尺寸應(yīng)沿同一方向遞增或遞減，以 便調(diào)整刀具。零件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要便于多件加工

5、。(a)(b)圖14便于多刀加工(a)錯(cuò)誤 (b)正確5 / 144.提高標(biāo)準(zhǔn)化程度機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化，就是對(duì)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性 能、檢驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)方法、制圖要求等，制定出大家共同遵 守的技術(shù)準(zhǔn)則和依據(jù)。 現(xiàn)已發(fā)布的與機(jī)械零件有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)， 從運(yùn)用范圍上來說，可分為國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、部頒標(biāo)準(zhǔn)（機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB、紡織工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PJ等）和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)等級(jí)。 從使用的強(qiáng)制性來說，可分為必須執(zhí)行的（如螺紋標(biāo)準(zhǔn)、 制 圖標(biāo)準(zhǔn)等）和推薦使用的（如標(biāo)準(zhǔn)直徑等）。我國已制訂有很多 國標(biāo)和部標(biāo)，目前還在不斷發(fā)展和改進(jìn)，并且已參加國際標(biāo) 準(zhǔn)化組織（ISO）。設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)充分了解有關(guān)零件的標(biāo)準(zhǔn)，盡 可能遵守標(biāo)準(zhǔn)

6、，只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)要求之間有矛盾，并有充 分理由時(shí)，才允許不采用標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)越性表現(xiàn)為：（1）將同名零件的型號(hào)和尺寸限定在合理的數(shù)量范圍內(nèi)， 可以用最先進(jìn)的工藝方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)零件的專業(yè)化大量生產(chǎn)， 可大幅度降低勞動(dòng)量、材料消耗和總成本，并易于保證質(zhì)量。（2）生產(chǎn)零件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)、試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化，可 以改進(jìn)零件的質(zhì)量，提高零件的可靠性。（3）設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)件，可以節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，簡化設(shè)計(jì)工 作，縮短設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)者有更多的時(shí)間和精力從事創(chuàng)造 性設(shè)計(jì)。（4）由于標(biāo)準(zhǔn)化帶來的互換性，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)零件失效時(shí)，可以6 / 14 很容易進(jìn)行更換，使機(jī)器的維修工作大大簡化。與標(biāo)準(zhǔn)化密切有關(guān)的是通用化。通用

7、化是最大限度地減 少和合并產(chǎn)品的型號(hào)、尺寸和材料品種等，使零件和部件盡 量在不同規(guī)格的同類產(chǎn)品甚至不同類產(chǎn)品上通用。通用化是 廣義的標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于同一產(chǎn)品，為了滿足不同的使用要求，在基本結(jié)構(gòu)或 基本尺寸不變的條件下，規(guī)定出若干個(gè)輔助尺寸不同的產(chǎn)品， 稱為產(chǎn)品的系列化。 系列化也是標(biāo)準(zhǔn)化的重要內(nèi)容。例如對(duì) 于同一結(jié)構(gòu)，同一內(nèi)徑的滾動(dòng)軸承，制出不同外徑及寬度的 產(chǎn)品，稱為不同的系列。系列大小的規(guī)定，一般也是以優(yōu)先 數(shù)系為基礎(chǔ)。 工程上常采用幾何級(jí)數(shù)作為優(yōu)先數(shù)系的基礎(chǔ)， 其級(jí)數(shù)項(xiàng)的公比一般取為10的某次方根。對(duì)于按它們求出的 數(shù)字系列經(jīng)圓整后， 則分別稱為R10, R20和R40系列，選 用系列時(shí)，應(yīng)

8、首先按照上述順序，優(yōu)先選用公比較大的基本系列。5,合理地規(guī)定表面的精度等級(jí)和粗糙度的數(shù)值在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下，零件圖上標(biāo)注的尺寸精度 等級(jí)和表面粗糙度要求應(yīng)取最經(jīng)濟(jì)值在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)時(shí)，必須對(duì)主 要工作表面的尺寸公差、極限偏差逐一加以校核。在沒有特 殊要求的情況下，表面粗糙度值應(yīng)與該表面加工精度等級(jí)相 對(duì)應(yīng)。7 / 14盡量選用切削加工性好的材料 材料的切削加工性是指在一定生產(chǎn)條件下，材料切削加工的難易程度。材料切削加工性評(píng)價(jià)與加工要求有關(guān)，粗加工時(shí)要求具有較高的切削效率;精加工時(shí)則要求被加工表面能獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度。.既要結(jié)合本單位的具體加工條件

9、（如設(shè)備和工人的技術(shù)水平等）.合理采用零件的組合采用組合式零件結(jié)構(gòu)，在零件的工作部分使用貴重材料，其他非直接工作部分則可采用廉價(jià)的材料。例如大直徑的蝸輪，常采用青銅齒圈和鑄鐵輪芯的組合式結(jié)構(gòu)，以節(jié)約大量的有色金屬。裝配和維修對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和維修時(shí)的拆裝。?配合零件端部要倒角8 / 14./彳-kt J 一 一:tZZZZZZJ圖157-2圖片157?柱銷孔應(yīng)有出氣孔如圖158 -1圖結(jié)構(gòu)無透氣口，銷釘孔內(nèi)的空氣難于排出，故銷 釘不易裝入。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖 158 -2圖。圖 158-19 / 14158-2?軸肩與孔端應(yīng)能貼緊圖 159-1軸上切粕軸上切橋圖 159-2?配合零件只能有一對(duì)配合面10 / 1