《机械制造工艺基础》课件-零件的工艺性分析与毛坯的选择

机械制造工艺基础—零件的工艺分析与毛坯的选择—目录\CONTENTS零件结构的工艺性零件的技术要求分析02毛坯的选择0301零件结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性：在满足使用要求的前提下，能以较高的生产率，最低成本，方便地制造出来。衡量零件结构工艺性好坏的主要依据是：加工量大小、成本高低及材料消耗。零件结构的工艺性1、定义零件结构的工艺性2、零件结构的工艺性分析（1）分析零件表面的组成和基本类型

零件的结构多种多样，但从形体上加以分析都是由一些基本表面（外圆柱表面、内圆柱表面、平面等）和特形表面（渐开线齿形表面、曲面等）组成的。（2）确定主要表面与次要表面

根据零件的功用和技术要求，将零件的主要表面和次要表面分开。零件结构的工艺性（3）分析零件的结构工艺性为了方便加工，减小加工难度，降低加工成本，零件的结构设计必须具有良好的工艺性。所谓零件的结构工艺性，是指零件结构在满足使用要求的前提下，制造零件的可行性和经济性。有时功能完全相同而结构工艺性不同的零件其制造方法与制造成本往往相差很大

1)合理标注尺寸①零件图上重要尺寸应直接标注，在加工时尽量使工艺基准与设计基准重合，符合尺寸链最短的原则。如图中活塞环槽的尺寸为重要尺寸，其宽度应该直接注出。重要尺寸的标注②零件图上标注的尺寸应便于测量，不要从轴线、中心线、假想平面等难以测量的基准标注尺寸。③零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。④零件的自由尺寸，应按加工顺序尽量从工艺基准注出。⑤零件所有加工表面与非加工面之间只标注一个联系尺寸。如图齿轮轴，图a标注方法大部分尺寸要换算，不能直接测量。图b标注方式，与加工顺序一致，便于加工测量。2)零件结构便于加工，有利于达到所要求的加工质量。①合理确定零件的加工精度与表面质量加工精度定得过高会增加工序，增加制造成本；过低会影响其使用性能，必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理地进行选择。②保证位置精度的可能性为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次装夹下加工出所有相关表面。这样由机床的精度来达到要求的位置精度。如图所示结构，保证80mm与内孔60mm的同轴度较难。如改成图b结构，就能在一次装夹下加工外圆与内孔。保证同轴度的结构3）有利于减少加工和装配的劳动量①减少不必要的加工面积可减少机械加工量；安装表面的减少有利于保证配合面的接触质量。3）有利于减少加工和装配的劳动量②尽量避免、减少或简化内表面的加工因为外表面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。例：将图a的内沟槽改成图b轴的外沟槽加工，使加工与测量都很方便。4）有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。如退刀槽尺寸一致，可减少刀具种类。4）有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应②零件加工表面应尽量分布在同一方向，或互相垂直的表面上。如图所示孔的轴线应当平行。4）有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应③零件结构应便于加工。对于零件上那些不能进行穿通加工的结构，应设退刀槽、越程槽或孔。4）有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应④避免在斜面或弧面上钻孔和钻头单刃切削，从而避免造成切削力不等使钻孔轴线倾斜或折断钻头。4）有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应⑤便于多刀或多件加工。零件设计的结构要便于多件加工，如图b结构可将毛坯排列成行便于多件连续加工。4）有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应⑥要与具体的生产类型相适应。如图所示，图a结构适合于大批量生产类型，图b结构则适合于生产量较小的情况。目录\CONTENTS零件结构的工艺性零件的技术要求分析02毛坯的选择0301零件的技术要求分析对零件进行工艺性审查，除了检查尺寸、视图以及技术条件是否完整外，还应有以下几方面内容：（1）加工表面本身的要求(尺寸精度、形状和粗糙度)：据其选择加工方法、加工步序。（2）表面之间的相对位置精度(包括位置尺寸、位置精度)：与基准的选择有关。（3）表面质量及镀层要求：涉及选材及热处理工艺的确定。（4）其他要求：如等重、平衡、探伤等。同时，还要审查材料选用是否恰当、技术要求是否合理。过高的精度要求、粗糙度以及其他要求，会使工艺过程复杂化，加工困难，成本增加。目录\CONTENTS零件结构的工艺性零件的技术要求分析02毛坯的选择0301砂型铸件铸件最大重量可达250Kg，毛坯的尺寸精度高，加工余量小，生产效率高，多用于大批大量生产金属型浇铸件铸件重量小于100Kg，毛坯的尺寸精度高，机械性能好，多用于大批大量生产熔模铸件多用于形状复杂小型零件的毛坯，尺寸精度高，无需或少许机械加工，生产周期长，成本高压力铸件采用专用设备把液态或半液态的金属压入金属型腔而形成的毛坯，多用外形复杂或薄壁的零件1、毛坯的种类—铸件1、毛坯的种类—锻件1、毛坯的种类—型材如钢板，管材，圆钢等，便于实现自动上料1、毛坯的种类—焊接及冲压件焊接件是将型材或钢板焊接而成的毛坯件，他制作方便、简单，适用于单件小批生产中制造大型毛坯。冷挤压件用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。毛坯的形状和尺寸尽量与成品零件接近，从而减少加工余量，提高材料利用率，减少机械加工劳动量和降低机械加工费用。但毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本，可能导致零件生产总成本的增加。反之，若适当降低毛坯的精度要求。虽增加了机械加工的成本，但可能使零件生产的总成本降低。2、选择的原则（1）零件的材料及其力学性能（2）零件的结构形状和外形尺寸（3）生产类型（4）毛坯车间的生产条件（5