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1、227第8章 零件结构的机械加工工艺性第8章 零件结构的机械加工工艺性教学提示：机械零件在保证功能的前提下，要有好的机械加工工艺性，即能够保证加工质量，同时使加工量最小，这也是衡量机械零件设计质量的重要标准。本章通过生产实例分析机械零件加工工艺性的优缺点。教学要求：本章要求学生了解机械零件加工工艺性评价的基本原则，并了解生产中的一些典型的案例。8.1 切削加工对零件结构的要求零件的结构工艺性是指零件所具有的结构是否便于制造、装配和拆卸。它是评价零件结构设计好坏的一个重要指标。结构工艺性良好的零件，能够在一定的生产条件下，高效低耗地制造生产。因此机械零件的结构的工艺性包括零件本身结构的合理性与制
2、造工艺的可能性两个方面的内容。机械产品设计在满足产品使用要求外，还必须满足制造工艺的要求，否则就有可能影响产品的生产效率和产品成本，严重时甚至无法生产。由于加工、装配自动化程度的不断提高，机械人、机械手的推广应用，以及新材料、新工艺的出现，出现了不少适合于新条件的新结构，与传统的机械加工有较大的差别，这些在设计中应该充分地予以注意与研究。因此，评价机械产品(零件)工艺性的优劣是相对的，它随着科学技术的发展和具体生产条件(如生产类型、设计条件、经济性等)的不同而变化。切削加工对零件结构的一般要求如下。(1) 加工表面的几何形状应尽量简单，尽量布置在同一平面上、同一母线上或同一轴线上，减少机床的调
3、整次数。(2) 尽量减少加工表面面积，不需要加工的表面，不要设计成加工面，要求不高的面不要设计成高精度、低粗糙度的表面，以便降低加工成本。(3) 零件上必要的位置应设有退刀槽、越程槽、便于进刀和退刀，保证加工和装配质量。(4) 避免在曲面和斜面上钻孔，避免钻斜孔，避免在箱体内设计加工表面，以免造成加工困难。(5) 零件上的配合表面不宜过长，轴头要有导向用倒角，便于装配。(6) 零件上需用成形和标准刀具加工的表面，应尽可能设计成同一尺寸，减少刀具的种类。8.2 机械零件结构加工工艺性典型实例零件的结构工艺性直接影响着机械加工工艺过程，使用性能相同而结构不同的两个零件，它们的加工方法和制造成本有较
4、大的差别。在拟定机械零件的工艺规程时，应该充分地研究零件工作图，对其进行认真分析，审查零件的结构工艺是否良好、合理，并提出相应的修改意见。表8-1中列举了机械零件结构加工工艺性的典型实例，供设计时参考。表8-1 零件结构工艺性的比较实例序号结构工艺性差(A)结构工艺性好(B)说明1双联齿轮中间必须设计有越程槽，保证小齿轮可以插削2原设计的两个键槽，需要在轴用虎钳上装夹两次，改进后只需要装夹一次3结构A底座上的小孔离箱壁太近，钻头向下引进时，钻床主轴碰到箱壁。改进后底板上的小孔与箱壁留有适当的距离4当从功能需要出发设计如图示的水平孔时，必须增加工艺孔才能加工，打通后再堵上。5结构凸台表面尽可能在
5、一次走刀中加工完毕。以减少机床的调整次数6加工面减少，减少材料和切削刀具的消耗，节省工时，且易保证平面度要求7加工结构A上的孔时，钻头容易引偏续表序号结构工艺性差(A)结构工艺性好(B)说明8减少孔的加工深度，避免深孔加工，同时也节约了材料9为方便加工，螺纹应有退刀槽10为了减少刀具种类，轴上的砂轮退刀槽宽度尽可能分别一致11内螺纹的孔口应有倒角，以便顺利引入螺纹刀具12B结构可以减少加工面积，同时也容易保证加工精度，而A结构则不行13在磨削圆锥面时，A结构容易有碰伤圆柱面，同时也不能对圆锥全长上进行磨削，B结构则可方便磨削14A结构的加工表面设计在箱体里面，不易加工15在同一轴线上的孔，孔径要两边大、中间小或依次递减，不能出现两边小、中间大的情况8.3 小 结本章简要介绍了零件结构的机械加工工艺性，分析了结构在零件加工和使用中的重要性，结合典型实例分析了零件结构加工工艺性的好坏，希望同学们能活学活用。8.4 习 题1. 什么是机械零件的机械加工工艺性？它具体包括哪些内容?它在生产中有何重要意义?2. 在设计需切削加工的零件时，对零件结构工艺性应考虑的一般原则有哪些?3. 各种切削加工方法，对零件的结构工艺性的要求是什么?4. 结合生产实际举例说明结构加工工艺性在实际中的应用。227
