机械制造工艺教案18公开课.docx

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1、编案时间：2010年11月5日适用班级：0903、0904课 时：2课时教学课题：零件结构工艺性教学目标：学生能够掌握典型零件结构上的工艺审查能够基本完成对工艺的改进与优化。教学重点：掌握典型零件结构上的工艺审查教学难点：能够基本完成对工艺的改进与优化教具仪器：多媒体零件结构工艺性概述口结构工艺性的概念在机械设计中，不仅要保证所设计的机械设备具有良好的工作性能，而且还要考虑能否制造、 便于制造和尽可能降低制造成本。这种在机械设计中综合考虑制造、装配工艺、维修及成本等方 面的技术，称为机械设计工艺性。机器及其零部件的工艺性主要体现于结构设计当中，所以又称 为结构设计工艺性。零件结构设计工艺性，简

2、称零件结构工艺性，是指所设计的零件在满足使用 要求的条件下制造的可行性和经济性。零件结构工艺性存在于零部件生产和使用的全过程，包括：材料选择、毛坯生产、机械加工、 热处理、机器装配、机器使用、维护，直至报废、回收和再利用等。口零件结构工艺性的基本要求1）机器零部件是为整机工作性能服务的，零部件结构工艺性应服从整机的工艺性。2）在满足工作性能的前提下，零件造型应尽量简单，同时应尽量减少零件的加工表面数量 和加工面积；尽量采用标准件、通用件和外购件；增加相同形状和相同元素（如直径、圆角半径、 配合、螺纹、键、齿轮模数等）的数量。3）零件设计时在保证零件使用功能和充分考虑加工可能性、方便性、精确性的

3、前提下应符 合经济性要求，即应尽量降低零件的技术要求（加工精度和表面质量），以使零件便于制造。4）尽量减少零件的机械加工余量，力求实现少或无切屑加工，以降低零件的生产成本。5）合理选择零件材料，使其机械性能适应零件的工作条件，且成本较低。6）符合环境保护要求，使零件制造和使用过程中无污染、省能源，便于报废、回收和再利 用。零件机械加工结构工艺性对于零件机械加工结构工艺性，主要从零件加工的难易性和加工成本两方面考虑。在满足使 用要求的前提下，一般对零件的技术要求应尽量降低，同时对零件每一个加工表面的设计，应充 分考虑其可加工性和加工的经济性，使其加工工艺路线简单，有利于提高生产效率，并尽可能使

4、用标准刀具和通用工装等，以降低加工成本。此外零件机械加工结构工艺性还要考虑以下要求：1）设计的结构要有足够的加工空间，以保证刀具能够接近加工部位，留有必要的退刀槽和 越程槽等；2）设计的结构应便于加工，如应尽量避免使钻头在斜面上钻孔；3）尽量减少加工面积，如对大平面或长孔合理加设空刀等；4）从提高生产率的角度考虑，在结构设计中应尽量使零件上相似的结构要素（如退刀槽、 键槽等）规格相同，并应使类似的加工面（如凸台面、键槽等）位于同一平面上或同一轴截面上,以减少换刀或安装次数及调整时间；5）零件结构设计应便于加工时的安装与夹紧。表2-17给出了部分零件切削加工结构工艺性改进前后的示例。表2-17零

5、件切削加工结构工艺性举例孔距箱空太近：需 1加长钻头才能加工：:工加长箱耳,不需加长站 头即可加工;结构上允 许，带柏耳设计在某一端, 不需加长箱耳2拈头在同角处容易 引偏C插键槽时.3退刀空间，易打刀10加工面再度不同.1, 1 % I 1 ,M d fn T而在周一离麻需两次调整加工，影响加工效率e 11一次调整可完成两个及gj平面垢工11三个空刀槽宽度不一 致，需使用三把不同 尺寸的刀具进行加工空刀槽宽度尺、J 相同,使用一把 刀具即可加工零件装配和维修结构工艺性零件装配和维修结构工艺性对于产品的整个生产过程有很大影响。它是评定机器设计好坏的 标志之一。装配过程的难易、成本的高低、以及机

6、器使用质量是否良好，在很大程度上取决于它 本身的结构。机器的装配工艺性要求机器结构在装配过程中，使相互联接的零部件不用或少用修配和机械 加工，就能按要求顺利地、花比较少的劳动量装配起来并达到规定的装配精度。装配对零部件结构工艺性的要求，主要是使装配周期最短、劳动量最少、而且操作方便容易 达到装配精度要求。为此，应考虑以下几个方面（1）将结构分拆成若干个独立的装配单元为了多快好省地装配机器，必须最大限度缩短装配周期，而把机器分成若干个装配单元是缩 短装配周期的基本措施。因为机器分拆成若干个装配单元后，可以在装配工作上组织平行装配作 业，扩大装配工作面，而且能使装配按流水线组织生产。同时，各装配单

7、元能预先调整试验。各 部分能以较完善的状态送去总装，有利于保证机器的最终质量。以机床生产实践为例，一般机床都是由若干个部件组成，如普通车床由床头箱、进给箱、溜 板箱、刀架、尾架和床身等部件组成。在装配时可以对各部件（装配单元）平行进行装配，而互 不干扰。这些独立的部件，装配好之后，便可到专门的试验台上试车和试验，合格后送去进行总 装配。将机器分拆成若干独立装配单元，除上述优点外，还有：1）便于部件规格化、系列化和标准化，并可减少劳动量，提高装配生产率和降低成本。2）有利于机器质量不断的改进和提高。这对重型机器尤为重要，因为它们寿命周期较长， 不会轻易报废。随着科学技术进步和要求的不断提高，经常

8、在使用过程中需加以改进。若机器具 有独立装配单元，则改进起来很方便。3）便于协作生产。可由各专业工厂分别生产独立单元，然后再集中进行装配。4）给重型机械包装运输带来很大方便。5）装配工作中，可在组织平行装配作业基础上安排流水作业生产。6）各独立装配单元可预先进行调整实验，各部分以比较完善状态进入总装，有利于保证产 品质量和总装顺利进行。（2）尽量减少装配时的修配和机械加工装配时的修配工作，不仅要求技术高，而且多半是手工操作，既费工又难以确定工作量。因 此，在结构设计中就应考虑到如何将装配时的修配工作减少到最低限度。（3）尽量使装配和拆卸方便设计机器结构时，必须考虑装配工作简单方便。很重要的一点是套件的几个表面不应该是同 时地装入基准零件（如箱体零件）的配合孔中，而应该按先后次序，依次装入。综上所述，一般装配和维修对零件结构工艺性的要求主要包括：能够组成单独的部件或装配 单元、应具有合适的装配基面、考虑装配和拆卸的方便性、考虑设备维护的方便性、选择合理的 调整或补偿环以及尽量减少修配工作量等。表2-18给出了部分装配和维修结构工艺性正误示例。 作业布置： 授后感：