零件結(jié)構(gòu)工藝性

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1、第七章 零件結(jié)構(gòu)工藝性 第一節(jié) 零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 是 指 所 設 計 的 零 件 在 能 滿 足 使 用 要 求 的 前 提 下 , 制 造 的 可 行 性 和經(jīng) 濟 性 。 它 既 是 評 價 零 件 結(jié) 構(gòu) 設 計 優(yōu) 劣 的 技 術 指 標 之 一 , 又 是 零 件 結(jié) 構(gòu) 設 計 優(yōu) 劣 所 帶 來的 后 果 。 具 有 良 好 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 的 零 件 , 能 在 滿 足 使 用 要 求 的 前 提 下 , 可 以 比 較 經(jīng) 濟 、 高效 、 合 格 地 被 加 工 出 來 。 零 件 結(jié) 構(gòu) 的 切 削 加 工 工 藝 性 , 是

2、指 所 設 計 的 零 件 在 滿 足 使 用 性 能 要 求 的 前 提 下 其 切削 成 形 的 可 行 性 和 經(jīng) 濟 性 , 即 切 削 成 形 的 難 易 程 度 。 機 器 中 大 部 分 零 件 的 尺 寸 精 度 、 表面 粗 糙 度 、 形 狀 精 度 和 位 置 精 度 , 最 終 要 靠 切 削 加 工 來 保 證 。 因 此 , 在 設 計 需 要 進 行 切削 加 工 的 零 件 結(jié) 構(gòu) 時 , 還 應 考 慮 切 削 加 工 工 藝 的 要 求 。 它 應 遵 循 以 下 原 則 : .零 件 的 結(jié) 構(gòu) 、 形 狀 應 便 于 加 工 、 測 量 , 加 工 表

3、面 應 盡 量 簡 單 ; 并 盡 可 能布 置 在 同 一 平 面 上 或 同 一 軸 線 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 表 面 , 不 要 設 計 成 加 工 面 或 高 精 度 、低 表 面 粗 糙 度 值 要 求 的 表 面 。 .零 件 的 結(jié) 構(gòu) 、 形 狀 應 能 使 零 件 在 加 工 中 定 位 準 確 、 夾 緊 可 靠 ; 有 位 置 精度 要 求 的 表 面 , 最 好 能 在 一 次 安 裝 中 加 工 。 .零 件 的 結(jié) 構(gòu) 應 有 利 于 使 用 標 準 刀 具 和 通 用 量 具

4、, 減 少 專 用 刀 具 、 量 具 的設 計 與 制 造 。 同 時 應 盡 量 與 高 效 率 機 床 和 先 進 的 工 藝 方 法 相 適 應 。 本 節(jié) 通 過 舉 例 的 形 式 來 說 明 切 削 加 工 工 藝 性 對 零 件 結(jié) 構(gòu) 的 要 求 。 1 .盡量采用標準化參數(shù) 2 .便于裝夾 .錐度心軸的外錐面需要在車床和磨床上加工,必須要有安裝卡箍的部位,如圖7 -4 (b)所示。 .平板上表面要求刨削,如圖7 -5 (a)所示的結(jié)構(gòu)無法用壓板夾緊工件,改為如圖7 -5 (b)所示,裝夾問題可以解決,吊運也很方便。 .電機端蓋上標有加工要求的表面,要在一次裝夾中加工完成,如

5、圖7 -6 (a)所示,弧面設計A無法用三爪卡盤裝夾,改為如圖7 -6 (b)所示,在弧面A上均布三個工藝凸臺B用于裝夾。 .在車床小滑板上設置工藝凸臺,如圖7 -7 (b)所示,以便加工下部的燕尾槽。加工完畢后,也可以去掉凸臺。 3 .便于進退刀 .箱 體 底 板 上 的 小 孔 距 離 箱 壁 太 近 , 如 圖 7-8(a)所 示 , 鉆 頭 向 下 進 給 時 ,鉆 床 主 軸 會 碰 到 箱 壁 , 改 為 如 圖 7-8(b)所 示 。 .螺 紋 無 法 加 工 到 軸 肩 根 部 , 必 須 設 置 螺 紋 退 刀 槽 , 如 圖 7-9(b)所 示 , 改成 如 圖 7-9(c

6、)所 示 也 可 以 , 但 由 于 螺 尾 牙 形 不 完 整 , 長 度 尺 寸 要 大 于 實 際旋 合 長 度 。 .外 圓 和 端 面 要 求 磨 削 , 階 梯 軸 的 軸 肩 處 必 須 在 根 部 設 置 砂 輪 越 程 槽 , 如圖 7-10(b)所 示 。 .需 要 刨 削 的 兩 個 相 交 平 面 , 其 根 部 要 有 退 刀 槽 , 如 圖 7-11(b)所 示 。 .插 削 零 件 孔 內(nèi) 鍵 槽 (一 段 ), 插 削 時 刀 具 要 超 越 加 工 面 一 段 距 離 。 應 在 鍵槽 前 端 設 計 一 孔 或 一 環(huán) 形 越 程 槽 , 如 圖 7-12(

7、b)、 7-12(c)所 示 。 4 .盡量降低加工難度 .加 工 內(nèi) 表 面 一 般 比 加 工 外 表 面 困 難 。 如 圖 7-13(a)所 示 , 原 設 計 中 的 內(nèi) 環(huán)形 槽 較 窄 , 加 工 起 來 比 較 困 難 , 改 為 外 表 面 加 工 , 既 不 影 響 使 用 , 又 便 于 加工 , 如 圖 7-13(b)所 示 。 .如 圖 7-14(a)所 示 , 原 設 計 的 凹 槽 內(nèi) 表 面 四 個 側(cè) 壁 之 間 為 直 角 , 側(cè) 壁 與 底面 之 間 為 圓 角 , 用 銑 削 的 方 法 無 法 實 現(xiàn) , 改 成 如 圖 7-14(b)所 示 后 即

8、可 銑 削加 工 。 .如 圖 7-15(a)所 示 , 鉆 頭 鉆 孔 時 切 入 表 面 和 切 出 表 面 應 與 孔 的 軸 線 垂 直 ,以 便 鉆 頭 兩 個 切 削 刃 同 時 切 削 , 否 則 鉆 頭 易 引 偏 甚 至 折 斷 , 如 圖 7-15(b)所示 。 .如 圖 7-16(a)所 示 , 該 設 計 壁 較 薄 , 易 因 夾 緊 力 和 切 削 力 作 用 而 變 形 , 增設 凸 緣 提 高 了 零 件 的 剛 度 , 如 圖 7-16(b)所 示 。 .原 結(jié) 構(gòu) 單 薄 , 刨 削 上 平 面 時 因 切 削 力 的 作 用 , 易 造 成 工 件 變 形

9、 。 如 圖 7-17(b)所 示 增 加 肋 板 提 高 剛 度 , 可 以 采 用 較 大 切 深 和 進 給 量 加 工 , 提 高 生 產(chǎn)效 率 。 5 .盡量減少零件裝夾和機床調(diào)整的次數(shù) .原 設 計 的 兩 個 鍵 槽 , 需 要 在 軸 用 虎 鉗 上 裝 夾 兩 次 , 改 成 如 圖 7-18(b)所 示后 , 只 需 要 裝 夾 一 次 。 .原 設 計 一 個 螺 紋 孔 、 一 個 凸 臺 上 的 斜 孔 。 鉆 孔 時 需 要 裝 夾 兩 次 或 扳 轉(zhuǎn) 一次 刀 軸 , 改 進 后 只 需 裝 夾 一 次 , 如 圖 7-19(b)所 示 。 .如 圖 7-20(a

10、)所 示 零 件 上 的 兩 處 螺 紋 的 螺 距 值 不 一 致 , 在 車 床 上 加 工 時 ,需 要 調(diào) 整 兩 次 機 床 。 應 盡 量 使 同 一 零 件 上 的 螺 距 值 一 致 , 如 圖 7-20(b)所 示 。 .零 件 同 一 方 向 的 加 工 面 , 高 度 尺 寸 如 果 相 差 不 大 , 盡 可 能 等 高 , 以 減 少機 床 的 調(diào) 整 次 數(shù) 。 .軸 上 的 砂 輪 越 程 槽 寬 度 、 鍵 槽 寬 度 盡 可 能 分 別 一 致 , 以 減 少 刀 具 種 類 。 .箱 體 上 的 螺 紋 孔 種 類 要 盡 量 減 少 , 以 減 少 鉆 頭

11、 和 絲 錐 的 種 類 。 6 .減少加工面積 .箱 體 底 面 安 裝 在 機 座 上 , 只 加 工 部 分 底 面 , 如 圖 7-24(b)所 示 , 既 可 減 少加 工 工 時 , 又 提 高 了 底 面 的 接 觸 剛 度 和 定 位 的 準 確 性 。 .長 徑 比 較 大 、 有 配 合 要 求 的 孔 , 不 應 在 整 個 長 度 上 都 精 加 工 。 如 圖 7-25(b)所 示 的 結(jié) 構(gòu) 更 有 利 于 保 證 配 合 精 度 。 7.便 于 測 量 .零 件 的 尺 寸 標 注 要 便 于 加 工 和 度 量 。 如 圖 7-26(a)所 示 的 標 注 尺

12、寸 是100 0.1, 不 便 加 工 和 測 量 , 改 成 圖 (b)后 , 由 140 0.05和 40 0.05來 保 證100 0.1, 便 于 加 工 和 測 量 。 8.要 保 證 零 件 熱 處 理 后 的 質(zhì) 量 .零 件 的 銳 邊 和 尖 角 , 在 淬 火 時 容 易 產(chǎn) 生 應 力 集 中 , 造 成 開 裂 , 因 此 在 淬火 前 , 重 型 階 梯 軸 的 軸 肩 根 部 應 設 計 成 圓 角 , 軸 端 及 軸 肩 上 要 有 倒 角 , 如 圖7-27所 示 (b)。 .零 件 壁 厚 不 均 勻 , 在 熱 處 理 時 容 易 產(chǎn) 生 變 形 。 如 圖

13、 7-28(b)所 示 增 設 一 個工 藝 孔 , 以 使 零 件 壁 厚 均 勻 。 第二節(jié) 零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性,是指所設計的零件在滿足使用性能要求的前提下其裝配連接的可行性和經(jīng)濟性,或者說機器裝配的難易程度。所有機器都是由一些零件和部件裝配調(diào)試而成。裝配工藝性的好壞,對于機器的制造成本、機器的使用性能以及將來的維修都有很大影響。零部件在裝配過程中,應該便于裝配和調(diào)試,以便提高裝配效率,此外,還要便于拆卸和維修。 1.便 于 裝 配 .有 配 合 要 求 的 零 件 端 部 應 有 倒 角 , 以 便 裝 配 , 還 能 使 外 露 部 分 比 較 美觀 , 如 圖

14、 7-29(b)所 示 。 .圓 柱 銷 與 盲 孔 配 合 , 要 考 慮 放 氣 措 施 。 圖 (b)表 示 在 圓 柱 銷 上 設 置 放 氣 孔 ,圖 (c)表 示 在 殼 體 上 設 置 放 氣 孔 。 .與 軸 承 孔 配 合 的 軸 徑 不 要 太 長 , 否 則 裝 配 較 困 難 。 改 進 前 , 軸 承 右 側(cè) 有很 長 一 段 與 軸 承 配 合 的 軸 徑 相 同 的 外 圓 。 改 進 后 , 軸 承 右 側(cè) 的 軸 徑 減 小 , 如圖 7-31(b)所 示 。 .互 相 配 合 的 零 件 在 同 一 方 向 上 的 接 觸 面 只 能 有 一 對 。 否 則

15、 , 必 須 提 高 有關 表 面 的 尺 寸 精 度 和 位 置 精 度 , 在 許 多 場 合 , 這 是 沒 有 必 要 的 , 如 圖 7-32(b)所 示 。 .在 大 底 座 上 安 裝 機 體 , 采 用 圖 (a)的 聯(lián) 接 形 式 , 對 裝 配 不 利 , 螺 栓 無 法 進入 裝 配 位 置 。 改 進 后 , 可 以 采 用 雙 頭 螺 柱 或 螺 釘 直 接 擰 入 底 座 , 進 行 聯(lián) 接 ,如 圖 (b)和 圖 (c)所 示 。 .采 用 螺 釘 聯(lián) 接 , 要 留 出 安 放 螺 釘 的 空 間 。 確 定 螺 栓 的 位 置 時 , 一 定 要 留出 扳 手

16、 的 活 動 空 間 。 2.避 免 箱 體 內(nèi) 裝 配 .如 圖 7-35(a)所 示 , 由 于 齒 輪 直 徑 大 于 箱 體 支 承 孔 直 徑 , 須 先 把 齒 輪 放入 箱 體 內(nèi) , 才 能 安 裝 在 軸 上 , 然 后 再 裝 軸 承 , 裝 配 起 來 很 不 方 便 。 改 成 圖 (b)后 , 箱 體 左 側(cè) 支 承 孔 直 徑 大 于 齒 輪 直 徑 , 可 以 在 箱 體 外 把 軸 上 零 件 裝 在 軸 上形 成 組 件 后 再 裝 入 箱 體 。 3.便 于 拆 卸 .如 圖 7-36(a)所 示 , 由 于 支 承 孔 臺 肩 直 徑 小 于 軸 承 外

17、圈 內(nèi) 徑 , 無 法 拆 卸軸 承 外 圈 。 改 成 圖 (b)、 (c)后 , 使 臺 肩 直 徑 大 于 外 圈 內(nèi) 徑 , 這 樣 才 能 將 軸 承外 圈 拆 卸 下 來 。 .滾 動 軸 承 安 裝 在 軸 上 , 其 內(nèi) 圈 外 徑 應 大 于 軸 肩 外 徑 , 以 便 軸 承 拆 卸 , 如圖 7-37(b)所 示 。 .軸 承 端 蓋 與 箱 體 支 承 孔 有 配 合 要 求 , 在 拆 卸 軸 承 端 蓋 時 , 為 便 于 拆 卸 在端 蓋 上 應 設 計 2 3個 螺 孔 , 如 圖 7-38(b)所 示 , 拆 卸 時 擰 入 螺 釘 , 螺 釘 頂 在箱 體 端 面 上 , 把 端 蓋 從 箱 體 支 承 孔 內(nèi) 頂 出 。 4.應 有 正 確 的 裝 配 基 準 .兩 個 有 同 軸 度 要 求 的 零 件 聯(lián) 接 時 , 要 有 正 確 的 裝 配 基 準 面 。 如 圖 7-39(b)所 示 的 結(jié) 構(gòu) , 靠 止 口 定 位 結(jié) 構(gòu) 合 理 。

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