机械加工工艺第2版教学课件第2讲-工艺性分析

机械制第2讲零件图的分析和工艺性造工艺机械制造与自动化团队机械制造与自动化团队 史琼艳史琼艳机械制第2讲 零件图的分析造工艺机械制造与自动化团队 史琼要点contents零件的技术要求分析结构工艺性内容结构工艺性原则123原则应用实例4要点contents零件的技术要求分析结构工艺性内容结构工艺机械制造工艺零件图的研究和工艺分析零件图的研究检查产品图样的完整性和正确性分析零件材料选择是否恰当分析零件的技术要求零件图的研究和工艺分析机械制造工艺零件的结构工艺性所谓零件的结构工艺性是指在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低成本，方便地制造出来的特性。也就是制造该零件的可行性和经济性。衡量零件结构工艺性好坏的主要依据是加工量大小、成本高低及材料消耗。零件的结构工艺性所谓零件的结构工艺性是指在保证使用要求的前提机械制造工艺零件的结构工艺性分析零件结构工艺性的主要要求：零件图的尺寸标注应适应机械加工工艺和检验的要求尽可能减少机械加工量，提高生产率提高生产效率，保证产品质量减少装夹次数，缩短辅助时间结构应适应刀具要求保证装配的方便和可拆性零件的结构工艺性分析机械制造工艺机械加工工艺第2版教学课件第2讲-工艺性分析机械制造工艺机械加工工艺第2版教学课件第2讲-工艺性分析机械制造工艺机械加工工艺第2版教学课件第2讲-工艺性分析机械制造工艺 1、零件的技术要求分析加工表面的尺寸精度主要加工表面的形状精度主要加工表面之间的位置精度加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其它要求热处理要求其它要求 1、零件的技术要求分析机械制造工艺102、结构工艺性内容(1)在毛坯制造方面l铸件：璧厚均匀、便于造型。l锻件：形状简单、便于出模。(2)在加工方面l合理标注零件的技术要求。l便于安装、加工。l有利于提高加工质量和提高生产效率。(3)在装配方面l便于装配。l减少修配量。102、结构工艺性内容 机械制造工艺113、结构工艺性原则(1)合理确定零件的技术要求不需要加工的表面，不要设计成加工面；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。113、结构工艺性原则机械制造工艺12(2)遵循零件结构设计的标准化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标准数值，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。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。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。12(2)遵循零件结构设计的标准化机械制造工艺13(3)合理标注尺寸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。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。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。13(3)合理标注尺寸机械制造工艺14(4)零件结构要便于加工零件结构要便于安装，定位准确，加工稳定可靠。尽量减小毛坯余量和选用切削加工性好的材料。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。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。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。14(4)零件结构要便于加工机械制造工艺154、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)改进前改进前 b)改进后改进后154、原则应用实例 a)改进前 机械制造工艺162、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)改进前改进前 b)改进后改进后162、尽量采用标准化参数，同类参数尽量一致 机械制造工艺17(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)改进前改进前 b)改进后改进后17(2)轴上的过渡圆角尽量一致，便于加工。(3)使用同机械制造工艺18(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)改进前改进前 b)改进后改进后18(4)同一端面上的尺寸相近螺纹孔改为同一尺寸螺纹孔，便机械制造工艺19(5)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。19(5)下图所示螺纹设计时，要采用标准参数，这样才能使用机械制造工艺203、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，只能采用非标准加长钻头，刀具刚性差。改进后，可以采用标准刀具，从而可保证加工精度。a)改进前改进前 b)改进后改进后203、零件加工部位的结构应便于刀具正确地切人及切出。机械制造工艺21(2)插齿时要留有空刀槽，这样大齿轮可滚齿或插齿，小齿轮可以插齿加工。a)改进前改进前 b)改进后改进后21(2)插齿时要留有空刀槽，这样大齿轮可滚齿或插齿，小齿机械制造工艺22(3)刨削时，在平面的前端要有让刀的部位，让刀槽。a)改进前改进前 b)改进后改进后22(3)刨削时，在平面的前端要有让刀的部位，让刀槽。机械制造工艺23(4)磨削时，各表面间的过渡部分应设计出越程槽。a)改进前改进前 b)改进后改进后23(4)磨削时，各表面间的过渡部分应设计出越程槽。机械制造工艺244、应尽量减少加工面积图a所示支座零件的底面加工面积较大，改为图b的结构后，减少了加工面积，从而减少机械加工量和刀具消耗。a)改进前改进前 b)改进后改进后244、应尽量减少加工面积 a)改机械制造工艺255、尽量减少安装次数，降低安装误差和减少辅助工时，提高切削效率，保证精度(1)改进前的倾斜加工表面会增加装夹次数，改进后一次安装可同时加工几个表面。a)改进前改进前 b)改进后改进后255、尽量减少安装次数，降低安装误差和减少辅助工时，提高切机械制造工艺26(2)改进前需装夹两次，改进后只需一次装夹即可磨削两个表面。a)改进前改进前 b)改进后改进后26(2)改进前需装夹两次，改进后只需一次装夹即可磨削两个机械制造工艺27(3)轴上的键槽不在同一方向，铣削时需重复安装和对刀。改进后键槽布置在同一方向上可减少安装、调整次数，也易于保证位置精度。改进前改进前改进后改进后27(3)轴上的键槽不在同一方向，铣削时需重复安装和对刀。机械制造工艺28(4)图a所示A、B面的加工需要分别调整机床；若如图b所示将A、B面的高度改成一致，则可在机床的一次调整中完成A、B面的加工。a)改进前改进前 b)改进后改进后28(4)图a所示A、B面的加工需要分别调整机床；若如图b机械制造工艺29(5)改进前需从两端分别进刀，需装夹两次，改进后可省去一次安装。b)改进后改进后a)改进前改进前29(5)改进前需从两端分别进刀，需装夹两次，改进后可省去机械制造工艺306、零件应便于安装，即准确定位、可靠夹紧。(1)图a所示的大平板工件在加工中不便装夹，为此，增设夹紧的工艺凸缘或工艺孔(图b)，以便用螺钉、压板夹紧，且吊装、搬运方便。306、零件应便于安装，即准确定位、可靠夹紧。机械制造工艺31(2)刨削较大工件时，往往把工件直接安装在工作台上，为了保证加工时加工面水平、便于安装找正，可在零件上增加工艺凸台(图b)。必要时可在精加工后切除。a)改进前改进前 b)改进后改进后31(2)刨削较大工件时，往往把工件直接安装在工作台上，为机械制造工艺32(3)工件在三爪卡盘上安装时，工件与卡爪是点接触(图a)，不能将工件夹牢。通过增加一段圆柱面(图b)，使工件与卡爪的接触面积增大，安装较容易。a)改进前改进前 b)改进后改进后32(3)工件在三爪卡盘上安装时，工件与卡爪是点接触(图a机械制造工艺33(4)图a所示的轴承盖，要加工外圆及端面，如果夹在A处，一般卡爪的长度不够，B面又不便装夹。若改为图b所示结构，便可在C面方便地装夹，或者改成图c所示结构，增加一工艺圆柱面D用于装夹。33(4)图a所示的轴承盖，要加工外圆及端面，如果夹在A处机械制造工艺347、孔的轴线应与进口和出口的端面垂直，避免在曲面或斜壁上钻孔孔的轴线不垂直于孔的进口或出口的端面，钻头容易产生偏斜或弯曲，甚至折断。应尽量避免在曲面或斜壁上钻孔，提高生产率，保证精度。a)改进前改进前 b)改进后改进后347、孔的轴线应与进口和出口的端面垂直，避免在曲面或斜壁上机械制造工艺358、零件结构要有足够的刚性(1)零件结构要有足够的刚性，以减小其在夹紧力或切削力作用下的变形，保证加工精度。图a所示管件的壁厚较薄，易因夹紧力和切削力而变形，增设凸缘后(图b)，提高了零件的刚度。a)改进前改进前 b)改进后改进后358、零件结构要有足够的刚性 机械制造工艺36(2)图a所示箱体结构刚度较差，刨削上平面时易因切削力造成工件变形。增加肋板后(图b)，提高了刚度，可以采用较大的切深和进给量加工，易于保证加工工件的质量并提高了生产率。a)改进前改进前 b)改进后改进后36(2)图a所示箱体结构刚度较差，刨削上平面时易因切削力机械制造工艺379、有利于保证位置精度。有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工，这样有利于保证加工表面间的位置精度、减少安装次数。图a所示结构需要通过两次装夹来分别加工外圆面和内孔，难以满足同轴度精度的要求。改为图b所示凸台结构，可在一次装夹中加工出内、外圆表面，容易满足同轴度要求。379、有利于保证位置精度。机械制造工艺3810、便于测量。如图a所示，标注尺寸测量基准为A面，不便测量，改为图b后，尺寸测量基准为B面，便于测量。a)改进前改进前 b)改进后改进后3810、便于测量。a)改进机械制造工艺39设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后零件机械加工结构工艺性示例零件机械加工结构工艺性示例39设计原则图 例 说明改进前改进后零件机械加机械制造工艺40设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后40图 例 改进前改进后机械制造工艺41设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后41设计原则图 例 说明改进前改进后机械制造工艺42设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后42图 例 说明改进前改进后机械制造工艺43设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后43设计原则图 例 说明改进前改进后机械制造工艺44设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后44设计原则图 例 说明改进前改进后机械制造工艺45设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后45设计原则图 例 说明改进前改进后机械制造工艺46设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后46设计原则图 例 说明改进前改进后机械制造工艺47设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后47设计原则图 例 说明改进前改进后机械制造工艺48设计原则设计原则图图 例例 说明说明改进前改进前改进后改进后48设计原则图 例 说明改进前改进后机械制造工艺49三、装配结构工艺性三、装配结构工艺性装配是机器生产中的最后一个阶段，包括装配、调试、精度装配是机器生产中的最后一个阶段，包括装配、调试、精度及性能检验、试车等工作。保证产品的质量有着十分重要的意义，及性能检验、试车等工作。保证产品的质量有着十分重要的意义，对提高产品设计的质量有很大的影响。对提高产品设计的质量有很大的影响。1、便于装配、便于装配(1)在有配合要求零件的端部应有倒角，以便装配，且使外在有配合要求零件的端部应有倒角，以便装配，且使外露部分较为美观。露部分较为美观。a)改进前改进前 b)改进后改进后49三、装配结构工艺性 a)改机械制造工艺50(2)圆柱销与盲孔配合，应该设置排气口圆柱销与盲孔配合，应该设置排气口 50(2)圆柱销与盲孔配合，应该设置排气口 机械制造工艺51(3)在螺钉联接处，应留出一定空间，便于扳手拧紧或松开螺钉。在螺钉联接处，应留出一定空间，便于扳手拧紧或松开螺钉。(4)同一方向应该只有一对配合表面。同一方向应该只有一对配合表面。51(3)在螺钉联接处，应留出一定空间，便于扳手拧紧或松开