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1、第十章第十章 零件结构工艺性零件结构工艺性 第一节第一节 零件结构的切削加工工艺性零件结构的切削加工工艺性 零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下,制造的可行性和经济性。它既是评价零件结构设计优劣的技术指标之一,又是零件结构设计优劣所带来的后果。具有良好结构工艺性的零件,能在满足使用要求的前提下,可以比较经济、高效、合格地被加工出来。零件结构的切削加工工艺性,是指所设计的零件在满足使用性能要求的前提下其切削成形的可行性和经济性,即切削成形的难易程度。机器中大局部零件的尺寸精度、外表粗糙度、形状精度和位置精度,最终要靠切削加工来保证。因此,在设计需要进行切削加工的零件结构时,还
2、应考虑切削加工工艺的要求。它应遵循以下原则:零件的结构、形状应便于加工、测量,加工外表应尽量简单;并尽可能布置在同一平面上或同一轴线上,以利于提高切削效率。不需要加工的毛坯面或要求不高的外表,不要设计成加工面或高精度、低外表粗糙度值要求的外表。零件的结构、形状应能使零件在加工中定位准确,夹紧可靠;有位置精度要求的外表,最好能在一次安装中加工。零件的结构应有利于使用标准刀具和通用量具,减少专用刀具、量具的设计与制造。同时应尽量与高效率机床和先进的工艺方法相适应。本节通过举例的形式来说明切削加工工艺性对零件结构的要求。1.尽量采用标准化参数尽量采用标准化参数 2.便于装夹便于装夹 锥度心轴的外锥面
3、需要在车床和磨床上加工。必须要有安装卡箍的部位如图74b所示。平板上外表要求刨削,如图75a所示的结构无法用压板夹紧工件。改为如图75b所示,装夹问题可以解决,吊运也很方便。电机端盖上标有加工要求的外表,要在一次装夹中加工完成,如图76a所示,弧面设计A无法用三爪卡盘装夹。改为如图76b所示,在弧面A上均布三个工艺凸台B用于装夹。在车床小滑板上设置工艺凸台,如图77b所示,以便加工下部的燕尾槽。加工完毕后,也可以去掉凸台。3.便于进退刀便于进退刀 箱体底板上的小孔距离箱壁太近,如图78a所示。钻头向下进给时,钻床主轴会碰到箱壁。改为如图78b所示后。螺纹无法加工到轴肩根部,必须设置螺纹退刀槽如
4、图79b所示。改成如图79c所示也可以,但由于螺尾牙形不完整,长度尺寸要大于实际旋合长度。外圆和端面要求磨削,阶梯轴的轴肩处必须在根部设置砂轮越程槽如图710b所示。需要刨削的两个相交平面,其根部要有退刀槽如图711b所示。插削零件孔内键槽一段,插削时刀具要超越加工面一段距离。应在键槽前端设计一孔或一环形越程槽,如图712b所示。4.尽量降低加工难度尽量降低加工难度 加工内外表一般比加工外外表困难。如图713a所示,原设计中的内环形槽较窄,加工起来比较困难。改为外外表加工,既不影响使用,又便于加工,如图713b所示。如图714a所示,原设计的凹槽内外表四个侧壁之间为直角,侧壁与底面之间为圆角,
5、用铣削的方法无法实现。改成如图714b所示后即可铣削加工。如图715a所示,钻头钻孔时切入外表和切出外表应与孔的轴线垂直,以便钻头两个切削刃同时切削。否则钻头易引偏甚至折断,如图715b所示。如图716a所示,该设计壁厚较薄,易因夹紧力和切削力作用而变形。增设凸缘提高了零件的刚度,如图716b所示。原结构薄弱,刨削上平面时因切削力的作用,易造成工件变形。如图717b所示增加肋板提高刚度,可以采用较大切深和进给量加工,提高生产效率。5.尽量减少零件装夹和机床调整次数尽量减少零件装夹和机床调整次数 原设计的两个键槽,需要在轴用虎钳上装夹两次,改成如图718b所示后只需要装夹一次。原设计一个螺纹孔、
6、一个凸台上的斜孔。钻孔时需要装夹两次或扳转一次刀轴,改进后只需装夹一次,如图719b所示。如图720a所示零件上的两处螺纹的螺距值不一致,在车床上加工时,需要调整两次机床。应尽量使同一零件上的螺距值一致如图720b所示。零件同一方向的加工面,高度尺寸如果相差不大,尽可能等高,以减少机床的调整次数。轴上的砂轮越程槽宽度、键槽宽度尽可能分别一致,以减少刀具种类。箱体上的螺纹孔种类要尽量减少,以减少钻头和丝锥的种类。6.减少加工面积减少加工面积 箱体底面安装在机座上,只加工局部底面如图724b所示,既可减少加工工时,又提高了底面的接触刚度和定位的准确性。长径比较大、有配合要求的孔,不应在整个长度上都
7、精加工。如图725b所示的结构更有利于保证配合精度。7.7.便于测量便于测量 零件的尺寸标注要便于加工和度量。如图726a所示的标注尺寸1000.1不便加工和测量,改成图b后,由1400.05和400.05来保证1000.1,便于加工和测量。8.8.要保证零件热处理后的质量要保证零件热处理后的质量 零件的锐边和尖角,在淬火时容易产生应力集中,造成开裂。因此在淬火前,重型阶梯轴的轴肩根部应没计成圆角,轴端及轴肩上要有倒角,如图727所示b。零件壁厚不均匀,在热处理时容易产生变形。如图728b所示增设一个工艺孔,以使零件壁厚均匀。第二节第二节 零件结构的装配工艺性零件结构的装配工艺性 零件结构的装
8、配工艺性,是指所设计的零件在满足使用性能要求的前提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。所有机器都是由一些零件和部件装配调试而成。装配工艺性的好坏,对于机器的制造成本、机器的使用性能以及将来的维修都有很大影响。零部件在装配过程中,应该便于装配和调试,以便提高装配效率。此外,还要便于拆卸和维修。1.1.便于装配便于装配 有配合要求的零件端部应有倒角,以便装配,还能使外露局部比较美观,如图729b所示。圆柱销与盲孔配合,要考虑放气措施。图b表示在圆柱销上设置放气孔,图c表示在壳体上设置放气孔。与轴承孔配合的轴径不要太长,否则装配较困难。改进前,轴承右侧有很长一段与轴承配合的轴径相
9、同的外圆。改进后,轴承右侧的轴径减小,如图731b所示。互相配合的零件在同一方向上的接触面只能有一对。否则,必须提高有关外表的尺寸精度和位置精度,在许多场合,这是没有必要的,如图732b所示。在大底座上安装机体,采用图a的联接形式,对装配不利,螺栓无法进入装配位置。改进后,可以采用双头螺柱或螺钉直接拧入底座,进行联接,如图b和图c所示。采用螺钉联接,要留出安放螺钉的空间。确定螺栓的位置时,一定要留出扳手的活动空间。2.2.防止箱体内装配防止箱体内装配 如图735a所示,由于齿轮直径大于箱体支承孔直径,须先把齿轮放入箱体内,才能安装在轴上,然后再装轴承,装配起来很不方便。改成图b后,箱体左侧支承
10、孔直径大于齿轮直径,可以在箱体外把轴上零件装在轴上形成组件再装入箱体。3.3.便于拆卸便于拆卸 如图736a所示,由于支承孔台肩直径小于轴承外圈内径,无法拆卸轴承外圈。改成图b、c后,使台肩直径大于外圈内径,这样才能将轴承外圈拆卸下来。滚动轴承安装在轴上,其内圈外径应大于轴肩外径,以便轴承拆卸如图737b所示。轴承端盖与箱体支承孔有配合要求,在拆卸轴承端盖时,为便于拆卸在端盖上应设计23个螺孔,如图738b所示,拆卸时拧入螺钉,螺钉顶在箱体端面上,把端盖从箱体支承孔内顶出。4.4.应有正确的装配基准应有正确的装配基准 两个有同轴度要求的零件联接时,要有正确的装配基准面。如图739b所示的结构;
11、靠止口定位结构合理。9、静夜四无邻,荒居旧业贫。5月-235月-23Sunday,May 14,202310、雨中黄叶树,灯下白头人。18:34:4718:34:4718:345/14/2023 6:34:47 PM11、以我独沈久,愧君相见频。5月-2318:34:4718:34May-2314-May-2312、故人江海别,几度隔山川。18:34:4718:34:4718:34Sunday,May 14,202313、乍见翻疑梦,相悲各问年。5月-235月-2318:34:4718:34:47May 14,202314、他乡生白发,旧国见青山。14 五月 20236:34:47 下午18:
12、34:475月-2315、比不了得就不比,得不到的就不要。五月 236:34 下午5月-2318:34May 14,202316、行动出成果,工作出财富。2023/5/14 18:34:4718:34:4714 May 202317、做前,能够环视四周;做时,你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。6:34:47 下午6:34 下午18:34:475月-239、没有失败,只有暂时停止成功!。5月-235月-23Sunday,May 14,202310、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。18:34:4718:34:4718:345/14/2023 6:34:47 PM11、成
13、功就是日复一日那一点点小小努力的积累。5月-2318:34:4718:34May-2314-May-2312、世间成事,不求其绝对圆满,留一份缺乏,可得无限完美。18:34:4718:34:4718:34Sunday,May 14,202313、不知香积寺,数里入云峰。5月-235月-2318:34:4718:34:47May 14,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。14 五月 20236:34:47 下午18:34:475月-2315、楚塞三湘接,荆门九派通。五月 236:34 下午5月-2318:34May 14,202316、少年十五二十时,步行夺得胡马骑。2
14、023/5/14 18:34:4718:34:4714 May 202317、空山新雨后,天气晚来秋。6:34:47 下午6:34 下午18:34:475月-239、杨柳散和风,青山澹吾虑。5月-235月-23Sunday,May 14,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:34:4718:34:4718:345/14/2023 6:34:47 PM11、越是没有本领的就越加自命非凡。5月-2318:34:4718:34May-2314-May-2312、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。18:34:4718:34:4718:34Sunday,May 14,202313、
15、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。5月-235月-2318:34:4718:34:47May 14,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。14 五月 20236:34:47 下午18:34:475月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 236:34 下午5月-2318:34May 14,202316、业余生活要有意义,不要越轨。2023/5/14 18:34:4718:34:4714 May 202317、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。6:34:47 下午6:34 下午18:34:475月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉演讲完毕,谢谢观看!
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