第8章机械零件的结构工艺性

第8章机械零件的构造工艺性主要内容：零件构造对加工方法和制造本钱的影响；影响零件构造工艺性的主要要素；零件的构造设计的实践运用。重点和难点：零件的构造设计对实践消费过程的意义。1零件本身的构造，对加工质量、消费效率和经济效益有着重要影响。为了获得较好的经济效益，在设计零件构造时，不仅要思索满足运用要求，还该当思索能否可以制造和便于制造，也就是要思索零件构造的工艺性。一、概述1、零件的构造工艺性概念零件的构造工艺性是指所设计的零件在满足运用要求的前题下，制造的可行性和经济性，即难易程度。其内容包括零件机械加工构造工艺性和产品构造装配工艺性。良好的构造工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造本钱。2产品及零件的制造，包括毛坯消费、切削加工、热处置和装配等许多阶段。构造设计时必需全面思索，使各个消费阶段都具有良好的工艺性。由于普通悄况下切削加工的劳动耗费最多，因此切削加工工艺性更为重要。32、构造工艺性内容(1)在毛坯制造方面铸件：璧厚均匀、便于外型。锻件：外形简单、便于出模。(2)在加工方面合理标注零件的技术要求。便于安装、加工。有利于提高加工质量和提高消费效率。(3)在装配方面便于装配。减少修配量。43、构造工艺性原那么(1)合理确定零件的技术要求①不需求加工的外表，不要设计成加工面；②要求不高的外表，不应设计为高精度和外表粗糙度Ra值低的外表，否那么会使本钱提高。(2)遵照零件构造设计的规范化①尽量采用规范化参数零件的孔径、锥度、螺纹孔径和螺距、齿轮模数和压力角、圆弧半径、沟槽等参数尽量选用有关规范引荐的数值，这样可运用规范的刀、夹、量具，减少公用工装的设计、制造周期和费用。5②尽量采用规范件诸如螺钉、螺母、轴承、垫圈、弹簧、密封圈等零件，普通由规范件厂消费，根据需求选用即可，不仅可缩短设计制造周期，运用维修方便，而且较经济。③尽量采用规范型材只需能满足运用要求，零件毛坯尽量采用规范型材，不仅可减少毛坯制造的任务量，而且由于型材的性能好，可减少切削加工的工时及节省资料。(3)合理标注尺寸①按加工顺序标注尺寸，尽量减少尺寸换算，并能方便准确地进展丈量。②从实践存在的和易丈量的外表标注尺寸，且在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合。6③零件各非加工面的位置尺寸应直接标注，而非加工面与加工面之间只能有一个联络尺寸。(4)零件构造要便于加工①零件构造要便于安装，定位准确，加工稳定可靠。②尽量减小毛坯余量和选用切削加工性好的资料。③各要素的外形应尽量简单，加工面积要尽量小，规格应尽量一致。④尽量采用规范刀具进展加工，且刀具易进入、退出和顺利经过加工外表。⑤加工面和加工面之间、加工面和不加工面之间均应明显分开，加工时应使刀具有良好的切削条件，以减少刀具磨损和保证加工质量。7二、原那么运用实例1、应能采用规范化刀具加工零件的大面积沉凹构造的转角应留有一定的转角半径，而且转角半径应与规范铣刀直径一致。a)改良前b)改良后82、尽量采用规范化参数，同类参数尽量一致(1)图a所示的轴上砂轮越程槽宽度、键槽宽度设计成不同尺寸，那么需采用不同尺寸的刀具加工。图b将这些槽的宽度改成一样尺寸，用一把刀具完成一切槽的加工。a)改良前b)改良后9(2)轴上的过渡圆角尽量一致，便于加工。(3)运用同一把刀具可加工一切键槽。a)改良前b)改良后10(4)同一端面上的尺寸相近螺纹孔改为同一尺寸螺纹孔，便于加工和装配。a)改良前b)改良后11(4)以下图所示螺纹设计时，要采用规范参数，这样才干运用规范丝锥和板牙加工。123、零件加工部位的构造应便于刀具正确地切人及切出。(1)图a的孔与零件立壁相距太近，呵斥钻夹头与立壁干涉，只能采用非规范加长钻头，刀具刚性差。改良后，可以采用规范刀具，从而可保证加工精度。a)改良前b)改良后13(2)插齿时要留有空刀槽，这样大齿轮可滚齿或插齿，小齿轮可以插齿加工。a)改良前b)改良后14(3)刨削时，在平面的前端要有让刀的部位，让刀槽。a)改良前b)改良后15(4)磨削时，各外表间的过渡部分应设计出越程槽。a)改良前b)改良后164、应尽量减少加工面积图a所示支座零件的底面加工面积较大，改为图b的构造后，减少了加工面积，从而减少机械加工量和刀具耗费。a)改良前b)改良后175、尽量减少安装次数，降低安装误差和减少辅助工时，提高切削效率，保证精度(1)改良前的倾斜加工外表会添加装夹次数，改良后一次安装可同时加工几个外表。a)改良前b)改良后18(2)改良前需装夹两次，改良后只需一次装夹即可磨削两个外表。a)改良前b)改良后19(3)轴上的键槽不在同一方向，铣削时需反复安装和对刀。改良后键槽布置在同一方向上可减少安装、调整次数，也易于保证位置精度。改良前改良后20(4)图a所示A、B面的加工需求分别调整机床；假设如图b所示将A、B面的高度改成一致，那么可在机床的一次调整中完成A、B面的加工。a)改良前b)改良后21(5)改良前需从两端分别进刀，需装夹两次，改良后可省去一次安装。b)改良后a)改良前226、零件应便于安装，即准确定位、可靠夹紧。(1)图a所示的大平板工件在加工中不便装夹，为此，增设夹紧的工艺凸缘或工艺孔(图b)，以便用螺钉、压板夹紧，且吊装、搬运方便。23(2)刨削较大工件时，往往把工件直接安装在任务台上，为了保证加工时加工面程度、便于安装找正，可在零件上添加工艺凸台(图b)。必要时可在精加工后切除。a)改良前b)改良后24(3)工件在三爪卡盘上安装时，工件与卡爪是点接触(图a)，不能将工件夹牢。经过添加一段圆柱面(图b)，使工件与卡爪的接触面积增大，安装较容易。a)改良前b)改良后25(4)图a所示的轴承盖，要加工外圆及端面，假设夹在A处，普通卡爪的长度不够，B面又不便装夹。假设改为图b所示构造，便可在C面方便地装夹，或者改成图c所示构造，添加一工艺圆柱面D用于装夹。267、孔的轴线应与进口和出口的端面垂直，防止在曲面或斜壁上钻孔孔的轴线不垂直于孔的进口或出口的端面，钻头容易产生偏斜或弯曲，甚至折断。应尽量防止在曲面或斜壁上钻孔，提高消费率，保证精度。a)改良前b)改良后278、零件构造要有足够的刚性(1)零件构造要有足够的刚性，以减小其在夹紧力或切削力作用下的变形，保证加工精度。图a所示管件的壁厚较薄，易因夹紧力和切削力而变形，增设凸缘后(图b)，提高了零件的刚度。a)改良前b)改良后28(2)图a所示箱体构造刚度较差，刨削上平面时易因切削力呵斥工件变形。添加肋板后(图b)，提高了刚度，可以采用较大的切深和进给量加工，易于保证加工工件的质量并提高了消费率。a)改良前b)改良后299、有利于保证位置精度。有相互位置精度要求的外表，最好能在一次安装中加工，这样有利于保证加工外表间的位置精度、减少安装次数。图a所示构造需求经过两次装夹来分别加工外圆面和内孔，难以满足同轴度精度的要求。改为图b所示凸台构造，可在一次装夹中加工出内、外圆外表，容易满足同轴度要求。3010、便于丈量。如图a所示，标注尺寸丈量基准为A面，不便丈量，改为图b后，尺寸丈量基准为B面，便于丈量。a)改良前b)改良后31设计原则图例说明改进前改进后零件机械加工构造工艺性例如32设计原则图例说明改进前改进后33设计原则图例说明改进前改进后34设计原则图例说明改进前改进后35设计原则图例说明改进前改进后36设计原则图例说明改进前改进后37设计原则图例说明改进前改进后38设计原则图例说明改进前改进后39设计原则图例说明改进前改进后40设计原则图例说明改进前改进后41三、装配构造工艺性装配是机器消费中的最后一个阶段，包括装配、调试、精度及性能检验、试车等任