零件的结构工艺性分析ccx课件.ppt

1、零件的结构工艺性是指所设计的零件在零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。济性。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。下既能方便制造，又有较低的制造成本。一、分析和审查产品的装配图和零件图n零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。在制订工艺规程时，首先必须对零件图进行在制订工艺规程时，首先必须对零件图进行认真分析。为了更深刻理解零件结构上的特征和认真分析。为了更深刻理解零件结构上的特征和技术要求，通常还需要研究产品的总装配图、

2、部技术要求，通常还需要研究产品的总装配图、部件装配图以及验收标淮，从中了解零件的功用和件装配图以及验收标淮，从中了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据等。对零件进行工艺分析，发现问题后及时提出等。对零件进行工艺分析，发现问题后及时提出修改意见，是制订工艺规程时的一项重要的基础修改意见，是制订工艺规程时的一项重要的基础工作。工作。n（1）加上表面的尺寸精度；（）加上表面的尺寸精度；（2）形状精度；（）形状精度；（3）相互位置精度；（相互位置精度；（4）表面粗糙度以及表面质量方）表面粗糙度以及表面质量方面要求；（面要求；（5）热处理要求

3、及其它要求（如动平衡）热处理要求及其它要求（如动平衡等）。等）。n分析零件技术要求的目的，是要找出零件的主要表分析零件技术要求的目的，是要找出零件的主要表面（即精度要求较高的面），一是决定主要表面的面（即精度要求较高的面），一是决定主要表面的加工方法；应采取什么工艺措施，二是检查技术要加工方法；应采取什么工艺措施，二是检查技术要求的合理性。如发现图样上的视图、尺寸标注、技求的合理性。如发现图样上的视图、尺寸标注、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好时，应提术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好时，应提出修改意见。但修改时必须征得设计人员的同意，出修改意见。但修改时必须征得设计人员的同意，并经过

4、一定的审批手续。并经过一定的审批手续。零件技术要求包括下列几个方面：零件技术要求包括下列几个方面：二、分析零件的机构工艺性n衡量机械产品结构工艺性应从以下几个方面考虑：衡量机械产品结构工艺性应从以下几个方面考虑：1、零件的总数、零件的总数 零件少、成熟零件标准件多零件少、成熟零件标准件多好；好；2、机械零件的平均精度、机械零件的平均精度 低低好；好；3、材料的需要量、材料的需要量 少、低廉少、低廉好；好；4、机械零件各种制造方法的比例、机械零件各种制造方法的比例 采用非切削工艺采用非切削工艺方法、采用费用低廉的加工方法；方法、采用费用低廉的加工方法；5、产品装配的复杂程度、产品装配的复杂程度

5、零件无附加加工和调整。零件无附加加工和调整。二、分析零件的机构工艺性n为改善零件机械加工工艺性，在结构设计时注意：为改善零件机械加工工艺性，在结构设计时注意：1、要保证加工的可能性和方便性，加工表面应有利、要保证加工的可能性和方便性，加工表面应有利于刀具的进入和退出；于刀具的进入和退出；2、在保证零件使用性能的条件下，零件的尺寸精度、在保证零件使用性能的条件下，零件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度的要求应经济合理，应尽量形位精度和表面粗糙度的要求应经济合理，应尽量减轻重量，减少加工表面面积，尽量减少内表面加减轻重量，减少加工表面面积，尽量减少内表面加工；工；3、有相互位置要求的各个表面，应尽可

6、能在一次装、有相互位置要求的各个表面，应尽可能在一次装夹中完成；夹中完成；二、分析零件的机构工艺性4、加工表面形状应简单，尽可能布置在同一表面或同、加工表面形状应简单，尽可能布置在同一表面或同一轴线上，以减少刀具调整与走刀次数，提高效率；一轴线上，以减少刀具调整与走刀次数，提高效率；5、零件的结构要素应尽可能统一，尺寸要规格化、标、零件的结构要素应尽可能统一，尺寸要规格化、标准化，尽量使用标准刀具和通用量具，减少刀具和量准化，尽量使用标准刀具和通用量具，减少刀具和量具的种类，减少换刀次数；具的种类，减少换刀次数；6、零件尺寸的标注应考虑最短尺寸链原则、设计基准、零件尺寸的标注应考虑最短尺寸链原

7、则、设计基准的正确选择以及基准的重合原则，以使加工、测量、的正确选择以及基准的重合原则，以使加工、测量、装配方便；装配方便；7、零件的结构应便于工件装夹，减少装夹次数，有利、零件的结构应便于工件装夹，减少装夹次数，有利于增强刀具与工件的刚度。于增强刀具与工件的刚度。铸件：璧厚均匀、便于造型铸件：璧厚均匀、便于造型锻件：形状简单、便于出模锻件：形状简单、便于出模在毛坯制造方面在毛坯制造方面在装配方面在装配方面便于装配便于装配减少修配量减少修配量在加工方面在加工方面合理标注零件的技术合理标注零件的技术 要求要求便于安装、加工、便于安装、加工、有利于提高加工质量有利于提高加工质量和提高生产效率和提高

8、生产效率不需要加工的表面，不要设计成加工面；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要求不高的表面，不应设计为高精度和表面粗糙度表面粗糙度RaRa值低的表面，否则会使成值低的表面，否则会使成本提高。本提高。1 1尽量采用标准化参数尽量采用标准化参数 零件的孔径、锥度、螺纹孔径和螺距、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、沟槽等齿轮模数和压力角、圆弧半径、沟槽等参数尽量选用有关标准推荐的数值，这参数尽量选用有关标准推荐的数值，这样可使用标准的刀、夹、量具，减少专样可使用标准的刀、夹、量具，减少专用工装的设计、制造周期和费用。用工装的设计、制造

9、周期和费用。2 2尽量采用标准件尽量采用标准件 诸如螺钉、螺母、轴承、垫圈、弹诸如螺钉、螺母、轴承、垫圈、弹簧、密封圈等零件，一般由标准件簧、密封圈等零件，一般由标准件厂生产，根据需要选用即可，不仅厂生产，根据需要选用即可，不仅可缩短设计制造周期，使用维修方可缩短设计制造周期，使用维修方便，而且较经济。便，而且较经济。3 3尽量采用标准型材尽量采用标准型材 只要能满足使用要求，零件毛坯尽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能好，可减少切削加工的工时及节

10、省材料。省材料。1 1按加工顺序标注尺寸，尽量减少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。换算，并能方便准确地进行测量。2 2从实际存在的和易测量的表面标注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尺寸，且在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合。设计基准重合。3 3零件各非加工面的位置尺寸应直接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标注，而非加工面与加工面之间只能有一个联系尺寸。一个联系尺寸。1 1零件结构要便于安装，定位准确，加工稳定可靠。零件结构要便于安装，定位准确，加工稳定可靠。2 2尽量减小毛坯余量和选用切削加工

11、性好的材料。尽量减小毛坯余量和选用切削加工性好的材料。3 3各要素的形状应尽量简单，加工面积要尽量小，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。规格应尽量统一。4 4尽量采用标准刀具进行加工，且刀具易进入、退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。出和顺利通过加工表面。5 5加工面和加工面之间、加工面和不加工面之间均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，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。以减少刀具磨损和保证加工质量。1 1便于安装：准确定位、可靠便于安装：准确定位、可

12、靠夹紧夹紧n左图所示的大平板工件在加工中不便装夹，为左图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，以便用螺此，增设夹紧的工艺凸缘或工艺孔，以便用螺钉、压板夹紧，且吊装、搬运方便钉、压板夹紧，且吊装、搬运方便 n刨削较大工件时，往往把工件直接安装在工作刨削较大工件时，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、便于安装台上，为了保证加工时加工面水平、便于安装找正，可以在零件上找正，可以在零件上增加工艺凸台增加工艺凸台。必要时可。必要时可在精加工后切除。在精加工后切除。n工件在三爪卡盘上安装时，工件与卡爪工件在三爪卡盘上安装时，工件与卡爪是点接触，不能将工件夹

13、牢。通过增加是点接触，不能将工件夹牢。通过增加一段一段圆柱面圆柱面，使工件与卡爪的接触面积，使工件与卡爪的接触面积增大，安装较容易。增大，安装较容易。2 2应尽量减小加工面积应尽量减小加工面积n支座地面设计为中凹可减少加工量，以支座地面设计为中凹可减少加工量，以减少刀具及材料的消耗量减少刀具及材料的消耗量，还可以保证，还可以保证装配时零件间的很好配合。装配时零件间的很好配合。3.3.尽量减少安装次数，降低安装误差尽量减少安装次数，降低安装误差和减少辅助工时，提高切削效率，和减少辅助工时，提高切削效率，保证精度。保证精度。n一次安装可同时加工几个表面。一次安装可同时加工几个表面。n只需一次安装即

14、可磨削两个表面。只需一次安装即可磨削两个表面。0.20.20.20.2n改进后可在一次安装中加工出来改进后可在一次安装中加工出来 n轴上的键槽不在同一方向，铣削时需重复安装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安装、调整次数，也易于保证位置精度 4 4孔的轴线应与进口和出口的端面垂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直，避免在曲面或斜壁上钻孔n孔的轴线不垂直于孔的进口或出口的端面，钻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

15、避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，保证精免在曲面或斜壁上钻孔，提高生产率，保证精度度 5 5退刀槽、过度圆弧、锥面、键槽等同类退刀槽、过度圆弧、锥面、键槽等同类要素在同一个阶梯轴上要尽量统一要素在同一个阶梯轴上要尽量统一 n左图轴上的退刀槽宽度不一致，车削时需准备、左图轴上的退刀槽宽度不一致，车削时需准备、更换不同宽度的车槽刀，增加了换刀和对刀的更换不同宽度的车槽刀，增加了换刀和对刀的次数。改进后，减少了刀具种类和换刀次数，次数。改进后，减少了刀具种类和换刀次数，节省了辅助时间。节省了辅助时间。3233n轴上的过度圆角尽量一致，便于加工。轴上的过度圆角

16、尽量一致，便于加工。n使用同一把刀具可加工所有键槽。使用同一把刀具可加工所有键槽。n同一端面上的尺寸相近螺纹孔改为同一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。尺寸螺纹孔，便于加工和装配。4-M64-M54-M64-M66 6槽的底面不应与其它加工面重合槽的底面不应与其它加工面重合 n将左图结构改为右图后，便于加工，也将左图结构改为右图后，便于加工，也可避免损伤其它加工表面可避免损伤其它加工表面 7 7凸缘上的孔要留有足够的加工空间凸缘上的孔要留有足够的加工空间 n左图的孔与零件立壁相距太近，造成钻夹头与左图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

17、头，刀具刚立壁干涉，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，从而可保性差。改进后，可以采用标准刀具，从而可保证加工精度证加工精度 8.8.刀具应有足够的操作空间：退刀槽（车刀具应有足够的操作空间：退刀槽（车螺纹、滚齿、铣齿）、空刀槽（插螺纹、滚齿、铣齿）、空刀槽（插齿）、越程槽（刨削、磨削）齿）、越程槽（刨削、磨削）n加工内螺纹或外螺纹时，螺纹根部应有退刀加工内螺纹或外螺纹时，螺纹根部应有退刀槽，这样才可以车出完整的螺纹，避免刀具、槽，这样才可以车出完整的螺纹，避免刀具、机床的损伤，使加工安全机床的损伤，使加工安全 。n插齿时要留有空刀槽，这样大齿轮可滚插齿时要留有空刀槽

18、，这样大齿轮可滚齿或插齿，小齿轮可以插齿加工齿或插齿，小齿轮可以插齿加工n刨削时，在平面的前端要有让刀的部位。刨削时，在平面的前端要有让刀的部位。n磨削时，各表面间的过渡部分应设计出磨削时，各表面间的过渡部分应设计出越程槽。越程槽。9 9尽量减少走刀次数尽量减少走刀次数 n当加工左图这种具有不同高度的凸台面时，需当加工左图这种具有不同高度的凸台面时，需逐一将工作台升高或降低。将凸台设计成等高，逐一将工作台升高或降低。将凸台设计成等高，则能在一次走刀中加工所有凸台面。提高生产则能在一次走刀中加工所有凸台面。提高生产率，易保证精度率，易保证精度1010批量生产的零件其结构要适应加批量生产的零件其结

19、构要适应加工的要求工的要求 n右图滚齿或插齿的切削行程不仅缩短，右图滚齿或插齿的切削行程不仅缩短，且可提高工件的刚性，变断续切削为连且可提高工件的刚性，变断续切削为连续切削，生产率高续切削，生产率高1111合理采用组合结构合理采用组合结构 n左图零件孔底的内球面，加工困难。采用分解左图零件孔底的内球面，加工困难。采用分解后再组合，则内球面变为外表面加工，使加工后再组合，则内球面变为外表面加工，使加工方便，且易于保证质量方便，且易于保证质量 1212零件的结构应有利于增加刀具的零件的结构应有利于增加刀具的刚度刚度 n右图零件上的孔径朝一个方向递减，可依次或右图零件上的孔径朝一个方向递减，可依次或同时加工同轴线上的多孔；从两边向中间递减，同时加工同轴线上的多孔；从两边向中间递减，可提高镗刀杆刚性，且可同时从两边镗削，生可提高镗刀杆刚性，且可同时从两边镗削，生产率高产率高