第8节机械零件的结构工艺性.ppt

第8章 机械零件的结构工艺性 改进后 改进前 说明 图 例 设计原则 零件机械加工结构工艺性示例 改进后 改进前 说明 图 例 设计原则 改进后 改进前 说明 图 例 设计原则 改进后 改进前 说明 图 例 设计原则 改进后 改进前 说明 图 例 设计原则 * 主要内容： 零件结构对加工方法和制造成本的影响；影响零件结构工艺性的主要因素；零件的结构设计的实际应用。 重点和难点： 零件的结构设计对实际生产过程的意义。 零件本身的结构，对加工质量、生产效率和经济效益有着重要影响。为了获得较好的经济效益，在设计零件结构时，不仅要考虑满足使用要求，还应当考虑是否能够制造和便于制造，也就是要考虑零件结构的工艺性。 一、概述 1、零件的结构工艺性概念 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前题下，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结构工艺性和产品结构装配工艺性。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。 产品及零件的制造，包括毛坯生产、切削加工、热处理和装配等许多阶段。结构设计时必须全面考虑，使各个生产阶段都具有良好的工艺性。由于一般悄况下切削加工的劳动耗费最多，因而切削加工工艺性更为重要。 2、结构工艺性内容 (1) 在毛坯制造方面 铸件：璧厚均匀、便于造型。 锻件：形状简单、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生产效率。 (3) 在装配方面 便于装配。 减少修配量。 3、结构工艺性原则 (1) 合理确定零件的技术要求 ①不需要加工的表面，不要设计成加工面； ②要求不高的表面，不应设计为高精度和表面粗糙度Ra值低的表面，否则会使成本提高。 (2) 遵循零件结构设计的标准化 ①尽量采用标准化参数 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标准推荐的数值，这样可使用标准的刀、夹、量具，减少专用工装的设计、制造周期和费用。 ②尽量采用标准件 诸如螺钉、螺母、轴承、垫圈、弹簧、密封圈等零件，一般由标准件厂生产，根据需要选用即可，不仅可缩短设计制造周期，使用维修方便，而且较经济。 ③尽量采用标准型材 只要能满足使用要求，零件毛坯尽量采用标准型材，不仅可减少毛坯制造的工作量，而且由于型材的性能好，可减少切削加工的工时及节省材料。 (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，并能方便准确地进行测量。 ②从实际存在的和易测量的表面标注尺寸，且在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合。 ③零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系尺寸。 (4) 零件结构要便于加工 ①零件结构要便于安装，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材料。 ③各要素的形状应尽量简单，加工面积要尽量小，规格应尽量统一。 ④尽量采用标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面。 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。 二、原则应用实例 1、应能采用标准化刀具加工 零件的大面积沉凹结构的转角应留有一定的转角半径，而且转角半径应与标准铣刀直径一致。 a) 改进前 b) 改进后 2、尽量采用标准化参数，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，则需采用不同尺寸的刀具加工。图b将这些槽的宽度改成相同尺寸，用一把刀具完成所有槽的加工。 a) 改进前 b) 改进后 (2) 轴上的过渡圆角尽量一致，便于加工。 (3) 使用同一把刀具可加工所有键槽。 a) 改进前 b) 改进后 (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) 改进前 b) 改进后 (4) 下图所示螺纹设计时，要采用标准参数，这样才能使用标准丝锥和板牙加工。 3、零件加工部位的结构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，造成钻夹头与立壁干涉，只能采用