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1、第八章第八章 结构工艺性结构工艺性 第一节第一节 零件机械加工的结构工艺性零件机械加工的结构工艺性 在在设设计计机机械械零零件件时时，除除了了要要满满足足零零件件的的使使用用性性能能要要求求外外，还还应应满满足足制制造造工工艺艺的的要要求求，即即结结构构工工艺艺性性的的要要求求。结结构构工工艺艺性性是是指指所所设设计计的的零零件件在在满满足足使使用用要要求求的的前前提提下下，制制造造、维维修修的的可可行行性性和和经经济济性性。零零件件满满足足在在一一定定的的生生产产条条件件和和保保证证使使用用性性能能的的前前提提下下，能能以以高高的的生生产产率率和和低低的的本本钱钱制制造造出出来来，这样的零件
2、的结构工艺性就好。这样的零件的结构工艺性就好。零零件件结结构构工工艺艺性性贯贯穿穿于于零零件件生生产产和和使使用用的的全全过过程程，包包括括材材料料选选择择、毛毛坯坯生生产产、机机械械加加工工、热热处处理理、机机器器装装配配线线、机机器器使使用用、维维护护，甚甚至至报报废废、回回收收和和再再利利用用等等。因因此此，零零件件结结构构工工艺艺性性的的优优劣劣对对产产品品的的设设计计、制制造造具具有有至至关关重重要要的的影影响响。零零件件机机械械加加工工的的结结构构工工艺艺性性还还是是一一项项重重要要的的技技术术经经济济指指标标，其其研研究究的的内内涵涵和和影影响响因因素素涉涉及及生生产产批批量量、
3、工工艺艺路路线线、加加工工精精度度、加加工工方方法法、工工艺艺装装备备等等许许多多方方面面。如如果果脱脱离离具具体体生生产产规规模模和和环环境境，脱脱离离了了材材料料、技技术术、设设备备、工工艺艺、结结构构工工艺艺性性也也就失去了研究的意义。就失去了研究的意义。评评价价零零件件机机械械加加工工的的结结构构工工艺艺性性优优劣劣的的条条件件很很多多，对对具具体体的的零零件件结结构构而而言言主主要要有有加加工工精精度度和和外外表表质质量量、标标准准化化、加工效率等。在零件的结构设计应做到：加工效率等。在零件的结构设计应做到：有利于零件到达加工质量的要求；有利于零件到达加工质量的要求；有利于使用高效机
4、床和先进加工工艺相适应；有利于使用高效机床和先进加工工艺相适应；有利于减少零件的机开工时；有利于减少零件的机开工时；有利于减少加工过程中的辅助工时；有利于减少加工过程中的辅助工时；有利于使用标准刀具和量具。有利于使用标准刀具和量具。评价零件结构工艺性，可以从以下几个方面进行。评价零件结构工艺性，可以从以下几个方面进行。一、提高零件的标准化程度一、提高零件的标准化程度 标准化是组织现代化生产的重要手段之一。零件结标准化是组织现代化生产的重要手段之一。零件结构要素的标准化程度高，既可以简化零件的设计工作，又构要素的标准化程度高，既可以简化零件的设计工作，又可以减少零件生产准备工作量，使零件的生产准
5、备周期大可以减少零件生产准备工作量，使零件的生产准备周期大大缩短，降低零件的生产本钱。大缩短，降低零件的生产本钱。零件结构要素的标准化主要包括如螺纹、中心孔、零件结构要素的标准化主要包括如螺纹、中心孔、空刀槽、砂轮越程槽、锥度与锥角、莫氏锥度、零件倒圆空刀槽、砂轮越程槽、锥度与锥角、莫氏锥度、零件倒圆与倒角、球面半径、与倒角、球面半径、T型槽、锯缝尺寸等，这些结构设计和型槽、锯缝尺寸等，这些结构设计和尺寸标注应符合国家标准和行业标准。尺寸标注应符合国家标准和行业标准。二、结构设计方便零件加工和检测二、结构设计方便零件加工和检测（一）结构设计方便零件加工（一）结构设计方便零件加工二、结构设计方便
6、零件加工和检测二、结构设计方便零件加工和检测（二）结构设计方便零件检测（二）结构设计方便零件检测（三）方便零件在夹具中的安装、定位、夹紧（三）方便零件在夹具中的安装、定位、夹紧（二）尽量减少零件的加工面积（二）尽量减少零件的加工面积第二节第二节 产品结构的装配工艺性产品结构的装配工艺性 零部件结构装配工艺性：是指所设计的零、部件在零部件结构装配工艺性：是指所设计的零、部件在满足产品使用性能要求的情况下，其装配连接的可行性和经满足产品使用性能要求的情况下，其装配连接的可行性和经济性，或者说机器装配的难易程度。济性，或者说机器装配的难易程度。零部件的装配工艺性将直接影响装配工作的效率和零部件的装配
7、工艺性将直接影响装配工作的效率和质量。而零部件的装配工艺性主要取决于零件的结构设计。质量。而零部件的装配工艺性主要取决于零件的结构设计。所以在零件设计时，就应充分考虑零件的装配工艺性，使零所以在零件设计时，就应充分考虑零件的装配工艺性，使零件不仅方便机械加工，而且便于装配，容易保证装配精度，件不仅方便机械加工，而且便于装配，容易保证装配精度，使装配所消耗的劳动量少、装配周期短、本钱低等。使装配所消耗的劳动量少、装配周期短、本钱低等。产品结构的装配工艺性主要从以下几个方面进行考虑。产品结构的装配工艺性主要从以下几个方面进行考虑。一、产品能方便分解成独立装配的装配单元一、产品能方便分解成独立装配的
8、装配单元 汽车是由许多零件组成的，零件是汽车的最小单元。汽车是由许多零件组成的，零件是汽车的最小单元。为了有效地组织装配工作为了有效地组织装配工作,在汽车的生产过程中在汽车的生产过程中,常常将汽车常常将汽车划分为假设干个独立的装配单位划分为假设干个独立的装配单位,以便组织平行的流水线装以便组织平行的流水线装配，缩短装配周期。因此配，缩短装配周期。因此,产品能否合理地划分为假设干独产品能否合理地划分为假设干独立的装配单元是评价产品结构装配工艺性最重要的指标之一。立的装配单元是评价产品结构装配工艺性最重要的指标之一。一般可以将产品的装配单元划分为五级，即零件、合件、一般可以将产品的装配单元划分为五
9、级，即零件、合件、组件、部件和产品。我们将能进行独立装配的局部叫做装配组件、部件和产品。我们将能进行独立装配的局部叫做装配单元。任何机器都是由假设干个装配单元组成的。如汽车可单元。任何机器都是由假设干个装配单元组成的。如汽车可以分为前后桥、发动机、变速箱、车身等部件。以分为前后桥、发动机、变速箱、车身等部件。每个部件作为一个独立的装配单元。部件由许多组每个部件作为一个独立的装配单元。部件由许多组件组成，而每个组件也是独立的装配单元，它又由假设干合件组成，而每个组件也是独立的装配单元，它又由假设干合件组成。合件是由两个或两个以上的零件结合成的不可拆卸件组成。合件是由两个或两个以上的零件结合成的不
10、可拆卸的整体件，它也是独立的装配单元。这样装配时就非常便于的整体件，它也是独立的装配单元。这样装配时就非常便于组织生产、管理，有利于企业之间的协作和产品的配套，有组织生产、管理，有利于企业之间的协作和产品的配套，有利于组织专业化生产，这种生产方式在汽车的大批大量生产利于组织专业化生产，这种生产方式在汽车的大批大量生产中被广泛采用。中被广泛采用。二、有正确的装配基准二、有正确的装配基准 零件在装配单元上的正确位置，是由零件在装配单元上的正确位置，是由零件装配基准间的配合来实现的。为了使零零件装配基准间的配合来实现的。为了使零件能正确地定位件能正确地定位,必须有正确合理的装配基准，必须有正确合理的
11、装配基准，如表如表8-6所示。零件在装配时同样应符合六所示。零件在装配时同样应符合六点定位原则点定位原则,不许出现过定位或欠定位现象。不许出现过定位或欠定位现象。三、便于装配三、便于装配 要使装配工作能顺利进行，首先应将零件顺利地装要使装配工作能顺利进行，首先应将零件顺利地装成合件、部件，最后装配成产品，然后进行调整、检验和试成合件、部件，最后装配成产品，然后进行调整、检验和试车，如表车，如表8-7所示。所示。四、方便易损零件的撤除和维修四、方便易损零件的撤除和维修 产品在设计时，既要考虑零件便于装配，又要考虑产品在设计时，既要考虑零件便于装配，又要考虑组件、合件的拆卸，特别是易损件的维修和更
12、换，如表组件、合件的拆卸，特别是易损件的维修和更换，如表8-8所示。当发现有问题时，如零件精度不够、运动副运转不良、所示。当发现有问题时，如零件精度不够、运动副运转不良、配合零件的配合性质不好等，就需要拆卸、修配或重新更换配合零件的配合性质不好等，就需要拆卸、修配或重新更换零件进行装配。零件进行装配。五、减少装配时的修配和机械加工工作量五、减少装配时的修配和机械加工工作量 装配时，对零件进行手工修配费工费力，还会增加装配时，对零件进行手工修配费工费力，还会增加装配车间的加工设备投入，容易引起装配工序的混乱。同时装配车间的加工设备投入，容易引起装配工序的混乱。同时零件修配过多，加上操作者技术参差
13、不齐，使装配质量不能零件修配过多，加上操作者技术参差不齐，使装配质量不能统一，从而影响装配质量。一般情况下，只有合件和组件的统一，从而影响装配质量。一般情况下，只有合件和组件的装配精度要求很小时，才采用修配法保证装配精度。装配精度要求很小时，才采用修配法保证装配精度。结构设计应尽可能减少装配时的修配和机械加工工结构设计应尽可能减少装配时的修配和机械加工工作量，如表作量，如表8-9所示。所示。六、正确选择装配方法、六、正确选择装配方法、为保证产品的质量，应根据产品的技术要求、结构为保证产品的质量，应根据产品的技术要求、结构特点、生产类型和生产条件等，采用不同的装配方法。生产特点、生产类型和生产条件等，采用不同的装配方法。生产中常用的方法有：互换装配法、选择装配法、修配装配法和中常用的方法有：互换装配法、选择装配法、修配装配法和调整装配法等。调整装配法等。