汽车产品工艺性

1、汽车产品工艺性 第七章汽车产品设计的工艺性 第一节概述 第二节零件的机械加工工艺性 第三节零件设计尺寸及其极限偏差和表面粗糙度的合理标注 第四节产品结构的装配工艺性 汽车产品工艺性 第一节概述 图7-1同轴线多孔的不同结构 工艺性指所设计的产品、零部件在满足使用要求的前提下， 制造、维修的可行性和经济性。 工艺性具有相对性。 用双面专用镗床加工时好各孔同轴度要求高时好 汽车产品工艺性 第一节概述 图7-2双联齿轮的两种结构 电子束 焊接技 术出现 后较好 原来采 用插齿 的较好 方案 汽车产品工艺性 第二节零件的机械加工工艺性 一、零件结构要素的标准化 二、尽量采用标准件和通用件 三、提高产品

2、的继承性 四、采用切削加工性好的材料 五、具有可靠定位用的定位基准和夹紧表面 六、易于保证零件的加工精度 七、保证能以高生产率加工 八、保证刀具能正常工作和改善刀具的工作条件 九、零件加工时应该具有足够的刚性 汽车产品工艺性 一、零件结构要素的标准化 标准化是在经济、技术、科学和管理等社会实践 中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施 标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的 一项技术措施。 汽车产品工艺性 二、尽量采用标准件和通用件 汽车产品是由大量零件构成的。设计产品时，应 尽量采用标准件和通用件。所谓标准件，是指一 个企业按照国家标准、行业标准和企业标准制造 的零件。所谓通用件，是指

3、在同一类型不同规格 的或者不同类型的产品中，部分零件相同，它们 彼此可以互换通用的零件。上述两类零件在产品 中所占的比重，是评定一个产品标准化程度的一 项重要指标。 汽车产品工艺性 三、提高产品的继承性 提高产品继承性能够充分利用原有产品中合理的 结构和先进、成熟的技术，也可以充分利用原有 的制造工艺、工艺装备和生产设备。因此它是减 少产品设计和生产准备工作量，缩短产品开发和 生产周期，节约资金，提高设计制造可靠性和产 品质量的重要手段。 汽车产品工艺性 四、采用切削加工性好的材料 材料的切削加工性是指在一定生条件下，材料切 削加工的难易程度和经济性。对材料的切削加工 性的要求是：粗加工时能获

4、得较高的生产率；精 加工时能获得较高的加工精度和较小的表面粗糙 度值。 汽车产品工艺性 五、具有可靠定位用的定位基准和夹紧表面 图7-3汽车零件上设置的辅助基准 P、K、J、 F、Q、B、 B4辅助基 准或附加基 准 汽车产品工艺性 六、易于保证零件的加工精度 原方案将 导致加工 后孔径不 同 原方案不 能保证孔 轴线与分 合面的垂 直度 汽车产品工艺性 七、保证能以高生产率加工 （1）零件加工表面的形状应尽量简单尽量采用平面、外圆柱表面和内圆柱孔 表面，保证能以高生产率进行加工。 图7-5 变速器第一轴内外圆砂轮 越程槽的两种结构 图7-6两种轴零件键槽的结构 汽车产品工艺性 七、保证能以高

5、生产率加工 (1) 零件加工表面的形状应尽量简单尽量采用平面、外圆柱表面和内圆柱孔 表面，保证能以高生产率进行加工。 (2)尽量减少表面的加工面积图7-7所示为两种结构的气缸套。 (3)减少零件加工时的安装次数零件在一道工序中需加工多个表面时，应该 尽量分布在同一个方向上。 (4)减少加工时的工作行程次数有的零件的多个加工表面，虽然在同一个方 向上，但由于结构的限制，不能在一次工作行程中加工出来，影响了生产率。 (5)将复杂的零件分解成若干个简单零件有些汽车零件较为复杂，加工时定 位和加工较为困难；有的零件由于结构受限，使其加工的生产率较低。 汽车产品工艺性 (1) 零件加工表面的形状应尽量简

6、单 图7-7气缸套外圆的两种结构 汽车产品工艺性 (2)尽量减少表面的加工面积 图7-8箱体座耳的三种结构形式 图7-7气缸套外圆的两种结构 汽车产品工艺性 (4)减少加工时的安装次数 图7-9液压升降机盖螺孔的分布 汽车产品工艺性 (4)减少加工时的工作行程次数 图7-10多个同方向上平面的分布 汽车产品工艺性 (5)将复杂的零件分解成若干个简单零件 图7-12后钢板弹簧悬挂支架销组合结构 图7-11汽车离合器拨叉轴组合结构 汽车产品工艺性 八、保证刀具能正常工作和改善刀具的工作条件 (1)零件结构应该保证刀具能正常工作在汽车零件结构设计时，设计人员应 考虑某表面采用何种加工方法，使用何种刀

7、具进行加工，在结构上应该给予 何种条件方能保证刀具正常工作。 (2)尽量避免箱壳体内壁平面的加工由于刀具不便于进入或接近箱壳体内壁 平面，应尽可能避免内壁平面的加工或改善其结构。 (3)零件结构应该使刀具具有良好的工作条件在汽车零件结构中，例如气缸 体(柴油机体)、曲轴、部分连杆、传动轴总成的十字轴等零件上都有润滑油深 孔。 汽车产品工艺性 (1)零件结构应该保证刀具能正常工作 图7-13保证刀具正常工作的零件结构 图7-14避免钻头在斜面和曲面上加工 a)第一轴油孔b)拨叉螺孔c)曲轴油孔d)变速器壳体注油孔 在汽车零件结构设计时，设计人员应考虑某表面采用何种加工方法，使用何种 刀具进行加工

8、，在结构上应该给予何种条件方能保证刀具正常工作。 汽车产品工艺性 (2) 尽量避免箱壳体内壁平面的加工 图7-15倒挡轴及壳体结构 镗杆上的刮刀 可加工内侧左 端平面 由于刀具不便于进入或接近箱壳体内壁平面，应尽 可能避免内壁平面的加工或改善其结构。 汽车产品工艺性 (3) 零件结构应该使刀具具有良好的工作条件 图7-16阶梯孔 在汽车零件结构中，例如气缸体(柴油机体)、曲轴、部分连杆、传动轴总成的十字 轴等零件上都有润滑油深孔。 汽车产品工艺性 (3)零件结构应该使刀具具有良好的工作条件 图7-17两种润滑连杆小头孔的结构 汽车产品工艺性 (3)零件结构应该使刀具具有良好的工作条件 图7-1

9、8不同要求的表面明显分开 汽车产品工艺性 九、零件加工时应该具有足够的刚性 零件结构具有足够的刚性不仅是产品零件结构设 计的要求，也是零件制造过程中的要求。零件切 削加工时，由于受到切削力和夹紧力的作用，可 能会产生较大的变形，对加工质量和生产率都会 产生影响。 图7-19变速器拨叉上设置加强筋 汽车产品工艺性 第三节零件设计尺寸及其极限偏差和表面粗糙度的合理标注 标注的目的是满足结构、工艺设计要求。 一、对设计尺寸标注的要求 二、零件设计尺寸的分类 三、主要尺寸标注的方法 四、尺寸标注的一般方法和步骤 五、尺寸标注时应考虑的一些工艺问题 六、表面粗糙度的合理选择 汽车产品工艺性 一、对设计尺

10、寸标注的要求 1)结构设计要求： 根据零件在产品装配单元中的功能及零件间的 相互位置关 系，满足产品或部件（总成）的装配精度要求。 2)工艺要求： 使零件机械加工时便于装夹、调整和测量等。 汽车产品工艺性 二、零件设计尺寸的分类 1)主要尺寸： 它们是决定该零件在产品装配单元中位置的尺寸，是参与某一装配尺寸链 的组成环和影响装配精度的尺寸，因此它们都要标注尺寸极限偏差。主要尺 寸亦称为功能尺寸或结合尺寸。 2)自由尺寸： 它们是不参加任何装配尺寸链和零件尺寸链的尺寸。这类尺寸除有特殊 要求(如表面作为定位基准)外，不需要标注尺寸极限偏差。自由尺寸亦称为非 功能尺寸或未注公差尺寸。 汽车产品工艺

11、性 三、主要尺寸标注的方法 (1)根据设计要求标注设计尺寸零件图样上的主要尺寸从该零件的装配基准 标注，即这些设计尺寸是以装配精度为封闭环，按尺寸链最短原则形成的装 配尺寸链的组成环。没有考虑工艺上的要求。从装配基准标准的特点： 1）尺寸链最短，公差较大，加工容易； 2）便于对零件尺寸和装配精度进行计算和校核； 3）有些尺寸可能不便于调整刀具或测量。 (2)根据设计和工艺要求标注设计尺寸按设计要求标注的尺寸，不可能全部 满足工艺要求，应按制造要求进行改注。满足设计要求是主要的，零件图纸 上的自由尺寸一般按制造工艺要求标注。 汽车产品工艺性 四、尺寸标注的一般方法和步骤 1.零件主要尺寸的标注

12、2.零件自由尺寸的标注 汽车产品工艺性 1.零件主要尺寸的标注 （1）根据尺寸链最短原则建立装配尺寸链。与 组成环对应的尺寸（在零件上）直接影响装配精 度，是零件的主要尺寸。如装配精度要求较高时 应采用独立原则(尺寸、形状及位置精度分别满 足），将影响装配精度的行位公差也作为组成环 考虑。 汽车产品工艺性 1.零件主要尺寸的标注 图7-20中央传动装置的装配尺寸链及轴承座主要尺寸的标注 a)A装配尺寸链b)B装配尺寸链c)轴承座尺寸A3的换算d)轴承座尺寸B3的换算 1主动锥齿轮2前轴承3轴承座4垫片5后桥壳体6调整螺母 E-主动锥齿轮轴颈端面；F-后轴承内圈左端面 汽车产品工艺性 1.零件主

13、要尺寸的标注 （1）确定装配方法并结算尺寸链。 零件图纸的主要尺寸及其极限偏差必须经装配尺寸链计 算 。 （3）根据制造工艺修改主要尺寸及其极限偏差。 汽车产品工艺性 2.零件自由尺寸的标注 自由尺寸都是按照制造工艺要求标注的，即从定 位基准或测量基准标注。自由尺寸的极限偏差一 般不需标注在零件图样上。按公差与配合国家标 准中“未注公差尺寸的极限偏差”规定，自由尺 寸的公差等级可取为IT12IT18。对机械加工表 面尺寸公差可取IT12IT14，或按企业标准规定。 汽车产品工艺性 五、尺寸标注时应考虑的一些工艺问题 1.尺寸的标准化及尺寸的统一 2.考虑加工顺序标注尺寸 3.由定位基准或调整基

14、准标注尺寸 4.从实际存在的和易测量的表面标注尺寸 5.箱体及壳体类零件尺寸的标注 6.对称表面尺寸的标注 7.组合刀具同时加工多表面的尺寸标注 8.非加工表面与加工表面之间的尺寸标注 汽车产品工艺性 1.尺寸的标准化及尺寸的统一 图7-21零件结构要素尺寸的统一 与标准刀具量具的标准尺寸统一，缩短生产准备周期，降低费用。 尺寸 最好 统一 汽车产品工艺性 2.考虑加工顺序标注尺寸 图7-22按照加工顺序标注尺寸实例 汽车产品工艺性 3.由定位基准或调整基准标注尺寸 图7-23在转塔和自动车床上加 工小轴(销)时尺寸标注实例 轴向尺 寸应从 右端面 注起， 应为棒 料定位 器在右 面 汽车产品

15、工艺性 4.从实际存在的和易测量的表面标注尺寸 图7-24从实际存在的几何要素标注尺寸 夹具 更简 单 汽车产品工艺性 4.从实际存在的和易测量的表面标注尺寸 图7-25从便于测量的实际表面标注尺寸 还要考虑测量的方便性。 汽车产品工艺性 5.箱体及壳体类零件尺寸的标注 图7-26从水泵壳体孔中心线标注尺寸 主要孔 中心线 作为尺 寸标注 基准 汽车产品工艺性 5.箱体及壳体类零件尺寸的标注 图7-27变速器壳体从工艺孔标注尺寸 采用辅 助基准- 工艺孔 或工艺 凸台作 为尺寸 标注基 准。 汽车产品工艺性 6.对称表面尺寸的标注 图7-28对称表面的两种尺寸标注方案 独立 原则 使孔 距的

16、经济 精度 降低 汽车产品工艺性 6.对称表面尺寸的标注 图7-29十字轴对称度标注实例 对称 度安 独立 原则 标准 汽车产品工艺性 7.组合刀具同时加工多表面的尺寸标注 图7-30多刀同时加工多表面的尺寸标注 有关表 面间的 尺寸标 注应与 刀具的 相应尺 寸相同 汽车产品工艺性 8.非加工表面与加工表面之间的尺寸标注 图7-31非加工表面与加工表面之间的尺寸标注实例 汽车产品工艺性 8.非加工表面与加工表面之间的尺寸标注 图7-32多个加工表面与非加 工表面间的尺寸标注实例 汽车产品工艺性 六、表面粗糙度的合理选择 1)对于有相对运动的摩擦表面，运动速度高，单位面积压力大的，应该选择 较小的表面粗糙度值。 2)对于承受循环交变载荷及容易引起应力集中的表面，应该选择较小的表面 粗糙度值。 3)对有配合要求的表面，间隙配合中间隙值小的，过盈配合中要求可靠性及 承受重载的，应该选择较小的表面粗糙度值。 4)在满足表面使用功能要求的前提下，应该尽量选择较大的表面粗糙度值。 汽车产品工艺性 第四节产品结构的装配工艺性 一、产品能分解成若干个独立装配的装配单元 二、有正确的装配基准 三、便于装配和拆卸 四、正确选择装配方法 五、尽量减少装配时的修配和机械加工 一、解释下列名词术语 二、分析题 汽车产品工艺性 一、产品能分解成若干个独立装配的