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1、第七章 零件结构的工艺性 零件结构，对加工质量、生产效率和经济效益有着重要的影响。为了获得较好的技术经济效益，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。零件结构的工艺性，是指这种结构的零件被加工的难易程度。零件结构的工艺性良好，是指所设计的零件，在保证使用要求的前提下能较经济地、高效地、合格地加工出来。零件结构工艺性的好坏是相对的，它将随着科学技术的发展和客观条件（如生产类型、设备条件等）的不同而变化。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。零件结构设计的一般原则：零件结构设计的一般原则：1、便于安装、便于安装
2、：即便于准确地定位，可靠地夹紧，例如：（1）增加工艺凸台）增加工艺凸台（2）增设装夹凸缘或装夹孔）增设装夹凸缘或装夹孔（3）改变结构或增加辅助安装面）改变结构或增加辅助安装面增加工艺凸台增加工艺凸台增设装夹凸增设装夹凸缘或装夹孔缘或装夹孔改变结构或增改变结构或增加辅助安装面加辅助安装面2、便于加工和测量：、便于加工和测量：（1）刀具的引进和退出要方便）刀具的引进和退出要方便（2）尽量避免箱体内的加工面）尽量避免箱体内的加工面（3）凸缘上的孔要留出足够的加工空间）凸缘上的孔要留出足够的加工空间（4）尽可能避免弯曲的孔）尽可能避免弯曲的孔（5）留出足够的退刀槽、空刀槽或越程槽）留出足够的退刀槽、空
3、刀槽或越程槽刀具的引进和退出要方便刀具的引进和退出要方便尽量避免箱尽量避免箱体内的加工面体内的加工面凸缘上的孔要留凸缘上的孔要留出足够的加工空间出足够的加工空间尽可能避免弯曲的孔尽可能避免弯曲的孔退刀槽、空刀槽、越程槽退刀槽、空刀槽、越程槽 3、利于保证加工质量和提高生产效率、利于保证加工质量和提高生产效率（1）有相互位置精度要求的表面，最好能在一次）有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工安装中加工。这样既有利于保证加工表面间的位置精度，又可以减少安装次数及所用的辅助时间。（2）尽量减少安装次数。）尽量减少安装次数。（3）要有足够的刚度，减少工件在夹紧力或切削）要有足够的刚度，减少工
4、件在夹紧力或切削力作用下的变形。力作用下的变形。（4）孔的轴线应与其端面垂直。）孔的轴线应与其端面垂直。（5）同类结构要素应尽量统一。）同类结构要素应尽量统一。（6）尽量减少加工量。）尽量减少加工量。（7）尽量减少走刀次数。）尽量减少走刀次数。（8）便于多件一起加工。）便于多件一起加工。避免两次装夹避免两次装夹孔的方位应一致孔的方位应一致增设凸缘增设凸缘增设加强筋增设加强筋孔的轴线应与其端面垂直孔的轴线应与其端面垂直同类结构要素应尽量统一同类结构要素应尽量统一尽量减少加工量尽量减少加工量尽量减少走刀次数尽量减少走刀次数便于多件一起加工便于多件一起加工4、提高标准化程度、提高标准化程度（1）尽量
5、采用标准件（2）应能使用标准刀具加工 加工不通孔时，由一直径到另一直径的过渡最好做成与钻头顶角相同的圆锥面，因为与孔的轴线相垂直的底面或其他角度的锥面，将使加工复杂化。设计凹下表面时，圆角的半径越大越好，深度越小越好。5、合理地规定表面的精度等级和粗糙度的数值、合理地规定表面的精度等级和粗糙度的数值：零件上不需要加工的表面，不要设计成加工面；在满足使用要求的前提下，表面的精度越低、粗糙度数值越大，越容易加工，成本也越低。所规定的尺寸公差、形位公差和粗糙度数值，应按国家标准选取，以便使用通用量具进行检验。6、既要结合本单位的具体加工条件（如设备和工人、既要结合本单位的具体加工条件（如设备和工人的
6、技术水平等）；又要考虑与先进的工艺方法相的技术水平等）；又要考虑与先进的工艺方法相适应。适应。7、合理采用零件的组合、合理采用零件的组合 合理采用零件的组合合理采用零件的组合 设计零件时，应根据具体要求和条件，设计零件时，应根据具体要求和条件，综合所掌握的工艺知识和实际经验，灵活综合所掌握的工艺知识和实际经验，灵活地加以运用，以求设计出结构工艺性良好地加以运用，以求设计出结构工艺性良好的零件。的零件。序序号号零件结构零件结构工艺性不好工艺性不好工艺性好工艺性好1孔离箱壁太近：钻头在圆角处易引偏；箱壁高度尺寸大，需加长钻头方能钻孔加长箱耳，不需加长钻头可钻孔只要使用上允许，将箱耳设计在某一端，则
7、不需加长箱耳，即可方便加工零件结构工艺性分析实例零件结构工艺性分析实例序号序号零件结构零件结构工艺性不好工艺性不好工艺性好工艺性好2车螺纹时，螺纹根部易打刀；工人操作紧张，且不能清根留有退刀槽，可使螺纹清根，操作相对容易，可避免打刀3插键槽时，底部无退刀空间，易打刀留出有退刀空间，避免打刀4键槽底与左孔母线齐平，插键槽时易划伤左孔表面左孔尺寸稍大，可避免划伤左孔表面，操作方便序号序号零件结构零件结构工艺性不好工艺性不好工艺性好工艺性好5小齿轮无法加工，插齿无退刀槽大齿轮可滚齿或插齿，小齿轮可以插齿加工 6两端轴径需磨削加工，因砂轮圆角而不能清根留有退刀槽，磨削时可以清根7斜面钻孔，钻头易引偏只
8、要结构允许，留出平台，可直接钻孔序序号号零件结构零件结构工艺性不好工艺性不好工艺性好工艺性好8锥面需磨削加工，磨削时易碰伤圆柱面，并且不能清根可方便地对锥面进行磨削加工9 加工面设计在箱体内，加工时调整刀具不方便，观察也困难加工面设计在箱体外部，加工方便10加工面高度不同，需两次调整刀具加工，影响生产率加工面在同一高度，一次调整刀具，可加工两个平面序号序号零件结构零件结构工艺性不好工艺性不好工艺性好工艺性好11三个空刀槽的宽度有三种尺寸，需用三把不同尺寸刀具加工同一个宽度尺寸的空刀槽，使用一把刀具即可加工12同一端面上的螺纹孔，尺寸相近，由于需更换刀具，因此加工不方便，而且装配也不方便尺寸相近
9、的螺纹孔，该为同一尺寸螺纹孔，方便加工和装配13加工面加工时间长，并且零件尺寸愈大，平面度误差愈大加工面减小，节省工时，减少刀具损耗。并且容易保证平面度要求序序号号零件结构零件结构工艺性不好工艺性不好工艺性好工艺性好14外圆和内孔有同轴度要求，由于外圆需在两次装夹下加工，同轴度不易保证可在一次装夹下加工外圆和内孔，同轴度要求易得到保证15内壁孔出口处有阶梯面，钻孔时易钻偏或钻头折断内壁孔出口处平整，钻孔方便，易保证孔中心位置度序号序号零件结构零件结构工艺性不好工艺性不好工艺性好工艺性好16加工B面时以A面为定位基准，由于A面较小定位不可靠附加定位基准，加工时保证A、B面平行，加工后，将附加定位基准去掉17键槽设置在阶梯轴90方向上需两次装夹加工将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工18钻孔过深，加工时间长，钻头耗损大，并且钻头易偏斜钻孔的一端留空，钻孔时间短，钻头寿命长，不易引偏