零件结构工艺性

第十章零件结构工艺性

第一节零件结构的切削加工工艺性

零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。它既是评价零件结构设计优劣的技术指标之一，又是零件结构设计优劣所带来的后果。具有良好结构工艺性的零件，能在满足使用要求的前提下，可以比较经济、高效、合格地被加工出来。零件结构的切削加工工艺性，是指所设计的零件在满足使用性能要求的前提下其切削成形的可行性和经济性，即切削成形的难易程度。机器中大部分零件的尺寸精度、表面粗糙度、形状精度和位置精度，最终要靠切削加工来保证。因此，在设计需要进行切削加工的零件结构时，还应考虑切削加工工艺的要求。它应遵循以下原则：

⑴零件的结构、形状应便于加工、测量，加工表面应尽量简单；并尽可能布置在同一平面上或同一轴线上，以利于提高切削效率。⑵不需要加工的毛坯面或要求不高的表面，不要设计成加工面或高精度、低表面粗糙度值要求的表面。⑶零件的结构、形状应能使零件在加工中定位准确，夹紧可靠；有位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工。⑷零件的结构应有利于使用标准刀具和通用量具，减少专用刀具、量具的设计与制造。同时应尽量与高效率机床和先进的工艺方法相适应。本节通过举例的形式来说明切削加工工艺性对零件结构的要求。

1.尽量采用标准化参数2.便于装夹⑴锥度心轴的外锥面需要在车床和磨床上加工。必须要有安装卡箍的部位如图7—4(b)所示。

⑵平板上表面要求刨削，如图7—5(a)所示的结构无法用压板夹紧工件。改为如图7—5(b)所示，装夹问题可以解决，吊运也很方便。

⑶电机端盖上标有加工要求的表面，要在一次装夹中加工完成，如图7—6(a)所示，弧面设计A无法用三爪卡盘装夹。改为如图7—6(b)所示，在弧面A上均布三个工艺凸台B用于装夹。

⑷在车床小滑板上设置工艺凸台，如图7—7(b)所示，以便加工下部的燕尾槽。加工完毕后，也可以去掉凸台。3.便便于于进进退退刀刀⑴箱箱体体底底板板上上的的小小孔孔距距离离箱箱壁壁太太近近，，如如图图7——8(a)所所示示。。钻钻头头向向下下进进给给时时，，钻钻床床主主轴轴会会碰碰到到箱箱壁壁。。改改为为如如图图7——8(b)所所示示后后。。⑵螺螺纹纹无无法法加加工工到到轴轴肩肩根根部部，，必必须须设设置置螺螺纹纹退退刀刀槽槽如如图图7——9(b)所所示示。。改改成成如如图图7——9(c)所所示示也也可可以以，，但但由由于于螺螺尾尾牙牙形形不不完完整整，，长长度度尺尺寸寸要要大大于于实实际际旋旋合合长长度度。。⑶外外圆圆和和端端面面要要求求磨磨削削，，阶阶梯梯轴轴的的轴轴肩肩处处必必须须在在根根部部设设置置砂砂轮轮越越程程槽槽如如图图7——10(b)所所示示。。⑷需需要要刨刨削削的的两两个个相相交交平平面面，，其其根根部部要要有有退退刀刀槽槽如如图图7——11(b)所所示示。。⑸插插削削零零件件孔孔内内键键槽槽(一一段段)，，插插削削时时刀刀具具要要超超越越加加工工面面一一段段距距离离。。应应在在键键槽槽前前端端设设计计一一孔孔或或一一环环形形越越程程槽槽，，如如图图7——12(b)所所示示。。4.尽尽量量降降低低加加工工难难度度⑴加加工工内内表表面面一一般般比比加加工工外外表表面面困困难难。。如如图图7——13(a)所所示示，，原原设设计计中中的的内内环环形形槽槽较较窄窄，，加加工工起起来来比比较较困困难难。。改改为为外外表表面面加加工工，，既既不不影影响响使使用用，，又又便便于于加加工工，，如如图图7——13(b)所所示示。。⑵如如图图7——14(a)所所示示，，原原设设计计的的凹凹槽槽内内表表面面四四个个侧侧壁壁之之间间为为直直角角，，侧侧壁壁与与底底面面之之间间为为圆圆角角，，用用铣铣削削的的方方法法无无法法实实现现。。改改成成如如图图7——14(b)所所示示后后即即可可铣铣削削加加工工。。⑶如图图7——15(a)所所示，，钻头头钻孔孔时切切入表表面和和切出出表面面应与与孔的的轴线线垂直直，以以便钻钻头两两个切切削刃刃同时时切削削。否否则钻钻头易易引偏偏甚至至折断断，如如图7—15(b)所示示。⑷如图图7——16(a)所所示，，该设设计壁壁厚较较薄，，易因因夹紧紧力和和切削削力作作用而而变形形。增增设凸凸缘提提高了了零件件的刚刚度，，如图图7——16(b)所所示。。⑸原结结构单单薄，，刨削削上平平面时时因切切削力力的作作用，，易造造成工工件变变形。。如图图7——17(b)所所示增增加肋肋板提提高刚刚度，，可以以采用用较大大切深深和进进给量量加工工，提提高生生产效效率。。5.尽尽量减减少零零件装装夹和和机床床调整整次数数⑴原设设计的的两个个键槽槽，需需要在在轴用用虎钳钳上装装夹两两次，，改成成如图图7——18(b)所所示后后只需需要装装夹一一次。。⑵原设设计一一个螺螺纹孔孔、一一个凸凸台上上的斜斜孔。。钻孔孔时需需要装装夹两两次或或扳转转一次次刀轴轴，改改进后后只需需装夹夹一次次，如如图7—19(b)所示示。⑶如图图7——20(a)所所示零零件上上的两两处螺螺纹的的螺距距值不不一致致，在在车床床上加加工时时，需需要调调整两两次机机床。。应尽尽量使使同一一零件件上的的螺距距值一一致如如图7—20(b)所示示。⑷零件件同一一方向向的加加工面面，高高度尺尺寸如如果相相差不不大，，尽可可能等等高，，以减减少机机床的的调整整次数数。⑸轴上上的砂砂轮越越程槽槽宽度度、键键槽宽宽度尽尽可能能分别别一致致，以以减少少刀具具种类类。⑹箱体体上的的螺纹纹孔种种类要要尽量量减少少，以以减少少钻头头和丝丝锥的的种类类。6.减减少加加工面面积⑴箱体体底面面安装装在机机座上上，只只加工工部分分底面面如图图7——24(b)所所示，，既可可减少少加工工工时时，又又提高高了底底面的的接触触刚度度和定定位的的准确确性。。⑵长径径比较较大、、有配配合要要求的的孔，，不应应在整整个长长度上上都精精加工工。如如图7—25(b)所示示的结结构更更有利利于保保证配配合精精度。。7.便便于测测量⑴零件件的尺尺寸标标注要要便于于加工工和度度量。。如图图7——26(a)所所示的的标注注尺寸寸100±±0.1不不便加加工和和测量量，改改成图图(b)后后，由由140±±0.05和40±±0.05来保保证100±0.1，便便于加加工和和测量量。8.要要保证证零件件热处处理后后的质质量⑴零件件的锐锐边和和尖角角，在在淬火火时容容易产产生应应力集集中，，造成成开裂裂。因因此在在淬火火前，，重型型阶梯梯轴的的轴肩肩根部部应没没计成成圆角角，轴轴端及及轴肩肩上要要有倒倒角，，如图图7——27所示示(b)。。⑵零件件壁厚厚不均均匀，，在热热处理理时容容易产产生变变形。。如图图7——28(b)所所示增增设一一个工工艺孔孔，以以使零零件壁壁厚均均匀。。第二节节零零件结结构的的装配配工艺艺性零件结结构的的装配配工艺艺性，，是指指所设设计的的零件件在满满足使使用性性能要要求的的前提提下其其装配配连接接的可可行性性和经经济性性，或或者说说机器器装配配的难难易程程度。。所有有机器器都是是由一一些零零件和和部件件装配配调试试而成成。装装配工工艺性性的好好坏，，对于于机器器的制制造成成本、、机器器的使使用性性能以以及将将来的的维修修都有有很大大影响响。零零部件件在装装配过过程中中，应应该便便于装装配和和调试试，以以便提提高装装配效效率。。此外外，还还要便便于拆拆卸和和维修修。1.便便于装装配⑴有配配合要要求的的零件件端部部应有有倒角角，以以便装装配，，还能能使外外露部部分比比较美美观，，如图图7——29(b)所所示。。⑵圆柱柱销与与盲孔孔配合合，要要考虑虑放气气措施施。图图(b)表表示在在圆柱柱销上上设置置放气气孔，，图(c)表示示在壳壳体上上设置置放气气孔。。⑶与轴轴承孔孔配合合的轴轴径不不要太太长，，否则则装配配较困困难。。改进进前，，轴承承右侧侧有很很长一一段与与轴承承配合合的轴轴径相相同的的外圆圆。改改进后后，轴轴承右右侧的的轴径径减小小，如如图7—31(b)所示示。⑷互相相配合合的零零件在在同一一方向向上的的接触触面只只能有有一对对。否否则，，必须须提高高有关关表面面的尺尺寸精精度和和位置置精度度，在在许多多场合合，这这是没没有必必要的的，如如图7—32(b)所示示。⑸在大大底座座上安安装机机体，，采用用图(a)的联联接形形式，，对装装配不不利，，螺栓栓无法法进入入装配配位置置。改改进后后，可可以采采用双双头螺螺柱或或螺钉钉直接接拧入入底座座，进进行联联接，，如图图(b)和和图(c)所示示。⑹采用用螺钉钉联接接，要要留出出安放放螺钉钉的空空间。。确定定螺栓栓的位位置时时，一一定要要留出出扳手手的活活动空空间。。2.避避免箱箱体内内装配配⑴如图图7——35(a)所所示，，由于于齿轮轮直径径大于于箱体体支承承孔直直径，，须先先把齿齿轮放放入箱箱体内内，才才能安安装在在轴上上，然然后再再装轴轴承，，装配配起来来很不不方便便。改改成图图(b)后后，箱箱体左左侧支支承孔孔直径径大于于齿轮轮直径径，可可以在在箱体体外把把轴上上零件件装在在轴上上形成成组件件再装装入箱箱体。。3.便便于拆拆卸⑴如图图7——36((a)所示示，由由于支支承孔孔台肩肩直径径小于于轴承承外圈圈内径径，无无法拆拆卸轴轴承外外圈。。改成成图(b)、(c)后，，使台台肩直直径大大于外外圈内内径，，这样样才能能将轴轴承外外圈拆拆卸下下来。。⑵滚动动轴承承安装装在轴轴上，，其内内圈外外径应应大于于轴肩肩外径径，以以便轴轴承拆拆卸如如图7—37(b)所示示。⑶轴承承端盖盖与箱箱体支支承孔孔有配配合要要求，，在拆拆卸轴轴承端端盖时时，为为便于于拆卸卸在端端盖上上应设设计2～3个螺螺孔，，如图图7——38(b)所所示，，拆卸卸时拧拧入螺螺钉，，螺钉钉顶在在箱体体端面面上，，把端端盖从从箱体体支承承孔内内顶出出。4.应应有正正确的的装配配基准准⑴两个个有同同轴度度要求求的零零件联联接时时，要要有正正确的的装配配基准准面。。如图图7——39(b)所所示的的结构构；靠靠止口口定位位结构构合理理。9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Tuesday,December20,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。05:13:4105:13:4105:1312/20/20225:13:42AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2205:13:4205:13Dec-2220-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。05:13:4205:13:4205:13Tuesday,December20,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2205:13:4205:13:42December20,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。20十二二月20225:13:42上上午05:13:4212月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月225:13上上午午12月月-2205:13December20,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/205:13:4205:13:4220December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。5:13:42上上午5:13上上午午05:13:4212月月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Tuesday,December20,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有结结果果，，但但是是不不努努力力却却什什么么改改变变也也没没有有。。。。05:13:4205:13:4205:1312/20/20225:13:42AM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2205:13:4205:13Dec-2220-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。05:13:4205:13:4205:13Tuesday,December20,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2205:13:4205:13:42December20,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。20十十二二月20225:13:42上上午05:13:4212月月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。十二月月225:13上上午午12月月-2205:13December20,202216、少年年十五五二十十时，，步行行夺得得胡马马骑。。。2022/12/205:13:4205:13:4220December202217、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。5:13:42上上午5:13上上午午05:13:4212月月-229、杨柳柳散和和风，，青山山澹吾吾虑。。。12月月-2212月月-22Tuesday,December20,202210、阅读读一切切好书书如同同和过过去最最杰出出的人人谈话话。05:13:4205:13:4205:1312/20/20225:13:42AM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不凡凡。12月月-2205:13:4205:13Dec-2220-Dec-2212、越是是无能能的人人，越越喜欢欢挑剔剔别人人的错错儿