零件結(jié)構(gòu)工藝性

1、第七章第七章 零件結(jié)構(gòu)工藝性零件結(jié)構(gòu)工藝性 第一節(jié)第一節(jié) 零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用 要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。它既是評(píng)價(jià)零 件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的技術(shù)指標(biāo)之一，又是零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu) 劣所帶來的后果。具有良好結(jié)構(gòu)工藝性的零件，能在滿 足使用要求的前提下，可以比較經(jīng)濟(jì)、高效、合格地被 加工出來。 零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性，是指所設(shè)計(jì)的零件在 滿足使用性能要求的前提下其切削成形的可行性和經(jīng)濟(jì) 性，即切削成形的難易程度。機(jī)器中大部分零件的尺寸 精度、表面粗糙度、形狀精度和位置精度，最終要靠切 削加工來保證。因此，在設(shè)計(jì)需要進(jìn)行切削

2、加工的零件 結(jié)構(gòu)時(shí)，還應(yīng)考慮切削加工工藝的要求。它應(yīng)遵循以下 原則： .零件的結(jié)構(gòu)、形狀應(yīng)便于加工、測量，加工 表面應(yīng)盡量簡單；并盡可能布置在同一平面上或 同一軸線上，以利于提高切削效率。 .不需要加工的毛坯面或要求不高的表面，不 要設(shè)計(jì)成加工面或高精度、低表面粗糙度值要求 的表面。 .零件的結(jié)構(gòu)、形狀應(yīng)能使零件在加工中定位 準(zhǔn)確、夾緊可靠；有位置精度要求的表面，最好 能在一次安裝中加工。 .零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于使用標(biāo)準(zhǔn)刀具和通用量 具，減少專用刀具、量具的設(shè)計(jì)與制造。同時(shí)應(yīng) 盡量與高效率機(jī)床和先進(jìn)的工藝方法相適應(yīng)。 本節(jié)通過舉例的形式來說明切削加工工藝性 對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求。 1.盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化

3、參數(shù)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù) 2.便于裝夾便于裝夾 .錐度心軸的外錐面需要在車床和磨床上加工，必須 要有安裝卡箍的部位，如圖7-4(b)所示。 .平板上表面要求刨削，如圖7-5(a)所示的結(jié) 構(gòu)無法用壓板夾緊工件，改為如圖7-5(b)所示， 裝夾問題可以解決，吊運(yùn)也很方便。 .電機(jī)端蓋上標(biāo)有加工要求的表面，要在一次 裝夾中加工完成，如圖7-6(a)所示，弧面設(shè)計(jì)A 無法用三爪卡盤裝夾，改為如圖7-6(b)所示，在 弧面A上均布三個(gè)工藝凸臺(tái)B用于裝夾。 .在車床小滑板上設(shè)置工藝凸臺(tái)，如圖7-7(b)所 示，以便加工下部的燕尾槽。加工完畢后，也可 以去掉凸臺(tái)。 3.便于進(jìn)退刀便于進(jìn)退刀 .箱體底板上的小

4、孔距離箱壁太近，如圖7-8(a) 所示，鉆頭向下進(jìn)給時(shí)，鉆床主軸會(huì)碰到箱壁， 改為如圖7-8(b)所示。 .螺紋無法加工到軸肩根部，必須設(shè)置螺紋退 刀槽，如圖7-9(b)所示，改成如圖7-9(c)所示 也可以，但由于螺尾牙形不完整，長度尺寸要 大于實(shí)際旋合長度。 .外圓和端面要求磨削，階梯軸的軸肩處必須 在根部設(shè)置砂輪越程槽，如圖7-10(b)所示。 .需要刨削的兩個(gè)相交平面，其根部要有退刀 槽，如圖7-11(b)所示。 .插削零件孔內(nèi)鍵槽(一段)，插削時(shí)刀具要超 越加工面一段距離。應(yīng)在鍵槽前端設(shè)計(jì)一孔或一 環(huán)形越程槽，如圖7-12(b)、 7-12(c)所示。 4.盡量降低加工難度盡量降低加

5、工難度 .加工內(nèi)表面一般比加工外表面困難。如圖7- 13(a)所示，原設(shè)計(jì)中的內(nèi)環(huán)形槽較窄，加工起 來比較困難，改為外表面加工，既不影響使用， 又便于加工，如圖7-13(b)所示。 .如圖7-14(a)所示，原設(shè)計(jì)的凹槽內(nèi)表面四個(gè) 側(cè)壁之間為直角，側(cè)壁與底面之間為圓角，用銑 削的方法無法實(shí)現(xiàn)，改成如圖7-14(b)所示后即 可銑削加工。 .如圖7-15(a)所示，鉆頭鉆孔時(shí)切入表面和切 出表面應(yīng)與孔的軸線垂直，以便鉆頭兩個(gè)切削刃 同時(shí)切削，否則鉆頭易引偏甚至折斷，如圖7- 15(b)所示。 .如圖7-16(a)所示，該設(shè)計(jì)壁較薄，易因夾緊 力和切削力作用而變形，增設(shè)凸緣提高了零件的 剛度，如圖

6、7-16(b)所示。 .原結(jié)構(gòu)單薄，刨削上平面時(shí)因切削力的作用， 易造成工件變形。如圖7-17(b)所示增加肋板提 高剛度，可以采用較大切深和進(jìn)給量加工，提高 生產(chǎn)效率。 5.盡量減少零件裝夾和機(jī)床調(diào)整的次數(shù)盡量減少零件裝夾和機(jī)床調(diào)整的次數(shù) .原設(shè)計(jì)的兩個(gè)鍵槽，需要在軸用虎鉗上裝夾 兩次，改成如圖7-18(b)所示后，只需要裝夾一 次。 .原設(shè)計(jì)一個(gè)螺紋孔、一個(gè)凸臺(tái)上的斜孔。鉆 孔時(shí)需要裝夾兩次或扳轉(zhuǎn)一次刀軸，改進(jìn)后只需 裝夾一次，如圖7-19(b)所示。 .如圖7-20(a)所示零件上的兩處螺紋的螺距值 不一致，在車床上加工時(shí)，需要調(diào)整兩次機(jī)床。 應(yīng)盡量使同一零件上的螺距值一致，如圖7-20

7、(b) 所示。 .零件同一方向的加工面，高度尺寸如果相差 不大，盡可能等高，以減少機(jī)床的調(diào)整次數(shù)。 .軸上的砂輪越程槽寬度、鍵槽寬度盡可能分 別一致，以減少刀具種類。 .箱體上的螺紋孔種類要盡量減少，以減少鉆 頭和絲錐的種類。 6.減少加工面積減少加工面積 .箱體底面安裝在機(jī)座上，只加工部分底面， 如圖7-24(b)所示，既可減少加工工時(shí)，又提高 了底面的接觸剛度和定位的準(zhǔn)確性。 .長徑比較大、有配合要求的孔，不應(yīng)在整個(gè) 長度上都精加工。如圖7-25(b)所示的結(jié)構(gòu)更有 利于保證配合精度。 7.7.便于測量便于測量 .零件的尺寸標(biāo)注要便于加工和度量。如圖7- 26(a)所示的標(biāo)注尺寸是1000

8、.1，不便加工和 測量，改成圖(b)后，由1400.05和400.05來 保證1000.1，便于加工和測量。 8.8.要保證零件熱處理后的質(zhì)量要保證零件熱處理后的質(zhì)量 .零件的銳邊和尖角，在淬火時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力 集中，造成開裂，因此在淬火前，重型階梯軸的 軸肩根部應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角，軸端及軸肩上要有倒角， 如圖7-27所示(b)。 .零件壁厚不均勻，在熱處理時(shí)容易產(chǎn)生變形。 如圖7-28(b)所示增設(shè)一個(gè)工藝孔，以使零件壁 厚均勻。 第二節(jié)第二節(jié) 零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性，是指所設(shè)計(jì)的零件 在滿足使用性能要求的前提下其裝配連接的可行 性和經(jīng)濟(jì)性，或者說機(jī)器裝配的難

9、易程度。所有 機(jī)器都是由一些零件和部件裝配調(diào)試而成。裝配 工藝性的好壞，對(duì)于機(jī)器的制造成本、機(jī)器的使 用性能以及將來的維修都有很大影響。零部件在 裝配過程中，應(yīng)該便于裝配和調(diào)試，以便提高裝 配效率，此外，還要便于拆卸和維修。 1.1.便于裝配便于裝配 .有配合要求的零件端部應(yīng)有倒角，以便裝配， 還能使外露部分比較美觀，如圖7-29(b)所示。 .圓柱銷與盲孔配合，要考慮放氣措施。圖(b) 表示在圓柱銷上設(shè)置放氣孔，圖(c)表示在殼體 上設(shè)置放氣孔。 .與軸承孔配合的軸徑不要太長，否則裝配較 困難。改進(jìn)前，軸承右側(cè)有很長一段與軸承配合 的軸徑相同的外圓。改進(jìn)后，軸承右側(cè)的軸徑減 小，如圖7-31

10、(b)所示。 .互相配合的零件在同一方向上的接觸面只能 有一對(duì)。否則，必須提高有關(guān)表面的尺寸精度和 位置精度，在許多場合，這是沒有必要的，如圖 7-32(b)所示。 .在大底座上安裝機(jī)體，采用圖(a)的聯(lián)接形式， 對(duì)裝配不利，螺栓無法進(jìn)入裝配位置。改進(jìn)后， 可以采用雙頭螺柱或螺釘直接擰入底座，進(jìn)行聯(lián) 接，如圖(b)和圖(c)所示。 .采用螺釘聯(lián)接，要留出安放螺釘?shù)目臻g。確定 螺栓的位置時(shí)，一定要留出扳手的活動(dòng)空間。 2.2.避免箱體內(nèi)裝配避免箱體內(nèi)裝配 .如圖7-35(a)所示，由于齒輪直徑大于箱體支 承孔直徑，須先把齒輪放入箱體內(nèi)，才能安裝在 軸上，然后再裝軸承，裝配起來很不方便。改成 圖(b)后，箱體左側(cè)支承孔直徑大于齒輪直徑， 可以在箱體外把軸上零件裝在軸上形成組件后再 裝入箱體。 3.3.便于拆卸便于拆卸 .如圖7-36(a)所示，由于支承孔臺(tái)肩直徑小于 軸承外圈內(nèi)徑，無法拆卸軸承外圈。改成圖(b)、 (c)后，使臺(tái)肩直徑大于外圈內(nèi)徑，這樣才能將 軸承外圈拆卸下來。 .滾動(dòng)軸承安裝在軸上，其內(nèi)圈外徑應(yīng)大于軸 肩外徑，以便軸承拆卸，如圖7-37(b)所示。 .軸