零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足要求的前提下,制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便地制造、装配和拆卸,又有较低的制造成本。
关于切削零件的结构工艺性分析主要包括如下4个方面的内容。
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。
2.遵循零件结构设计的标准化
1)尽量采用标准化参数
在确定零件的孔径、锥度、螺纹孔径和螺距、齿轮模数和压力角、圆弧半径、沟槽等参数时,尽量选用有关标准推荐的数值。这样可使用标准的刀具、夹具、量具,减少专用工装的设计、制造周期和费用。
2)尽量采用标准件
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,可根据需要选用。这样可缩短设计制造周期,使用维修也方便,而且较经济。
3)尽量采用标准型材
只要能满足使用要求,在进行零件毛坯选择时尽量采用标准型材。这样可减少毛坯制造的工作量,而且可减少切削加工的工时并节省材料。
3.合理标注尺寸
零件图上的尺寸标注对保证产品的使用性能和零件机械加工的难易程度有很大的影响。
对需要满足结构设计要求的尺寸(通常是影响装配精度的尺寸),应按装配尺寸链计算出的尺寸及公差进行标注。其余的尺寸则应按工艺要求标注,标注时应注意以下3个问题:
(1)按加工顺序标注尺寸,尽量减少尺寸换算,便于方便、准确地进行测量;
(2)从实际存在的表面和易测量的表面标注尺寸,在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合;
(3)零件各非加工面的位置尺寸应直接标注,非加工面与加工面之间只能有一个联系尺寸。
4.零件结构要便于加工
(1)设计的零件结构要便于安装、定位准确,加工稳定可靠。
(2)结构设计要能减小毛坯余量,选用可加工性好的材料。
(3)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。
(4)零件结构尽量能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。
(5)零件加工时应使刀具有良好的切削条件,以减少刀具磨损并保证加工质量。
表5-7对零件的结构工艺性优劣进行了对比,以供参考。(www.xing528.com)
表5-7 零件结构工艺性对比
续表
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复习思考题
1.什么是生产过程、工艺过程、工序和装夹?
2.生产类型有哪几种?汽车、电视机、金属切削机床、大型轧钢机的生产各属于哪种生产类型?各有何特征?
3.机械加工中,工件的装夹方法有哪几类?各适用于什么场合?
4.什么是夹具?按其用途不同,夹具分为哪几类?各适用于什么场合?
5.什么是基准?根据作用的不同,基准分为哪几种?
6.什么是粗基准和精基准?粗基准、精基准的选择原则各是什么?
7.机械加工工艺规程的内容和作用是什么?其制订步骤是什么?
8.零件的工艺分析有哪几方面内容?
9.划分加工阶段有什么好处?
10.试分析如题图5-1所示零件的结构工艺性的好坏,并加以改进。
题图5-1
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