零件结构工艺性分析任务优化

2.3.1.1　任务描述

能根据所加工零件的实际功用，对零件结构工艺性进行分析。

2.3.1.2　学习目标

1.知识目标

（1）掌握零件结构工艺性的概念；

（2）掌握零件结构工艺性分析的要求。

2.能力目标

能根据零件功用对零件进行结构工艺性分析并提出修改意见。

3.素养素质目标

（1）培养勤于思考、分析问题的意识；

（2）培养实事求是的工作态度；

（3）培养大局意识。

2.3.1.3　重难点

1.重点

零件结构工艺性认知。

2.难点

零件结构工艺性分析运用。

2.3.1.4　相关知识链接

1.零件结构工艺性的概念

零件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。它包括零件各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和切削加工等工艺性。由此可见，零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合地分析。在制定机械加工工艺规程时，主要应进行零件切削加工工艺性的分析。

在不同的生产类型和生产条件下，同样结构的制造可行性和经济性可能不同。例如如图2-11所示双联斜齿轮，两齿圈之间的轴向距离很小，因而小齿圈不能用滚齿加工，只能用插齿加工；又因插斜齿需要专用的螺旋导轨，因而它的结构工艺性不好。若能采用电子束焊，则先分别滚切两个齿圈，再将它们焊成一体，这样的制造工艺就较好，且能缩短齿轮间的轴向尺寸。由此可见，结构工艺性要根据具体的生产类型和生产条件来分析，具有相对性。从上述分析也可知，只有熟悉制造工艺、有一定的实践知识并且掌握工艺理论，才能分析零件结构工艺性。

图2-11　双联斜齿轮的结构

零件结构工艺性的分析，可从零件尺寸和公差的标注、零件的组成要素和零件的整体结构等三方面来阐述。

2.零件的工艺性分析

1）审查各项技术要求

分析产品图纸，熟悉该产品的用途、性能及工作状态，明确被加工零件在产品中的位置和作用，进而了解图纸上各项技术要求制定的依据，以便在拟订工艺规程时采取适当的工艺措施加以保证。

例：审查图2-12所示零件图纸的完整性、技术要求的合理性以及材料选择是否合理，并提出改进意见。

如图2-12（a）所示的汽车板簧和弹簧吊耳内侧面的表面粗糙度，可由原设计的Ra3.2 μm改为Ra25 μm，这样即可在铣削加工时增大进给量，以提高生产率。又如图2-12（b）所示的方头销零件，其方头部分要求淬硬到HRC55～60，其销轴上有个的小孔，在装配时配作，材料为T8A，小孔因是配作，故不能预先加工好，淬火时，因零件太小势必全部被淬硬，造成孔很难加工。若将材料改为20Cr，则可局部渗碳，在小孔处镀铜保护，则零件加工就容易得多。

图2-12　零件加工要求和零件材料选择不当的示例

2）审查零件结构工艺性

所谓良好的工艺性，是指在保证产品使用要求的前提下，能用生产率高、劳动量少、节省材料和生产成本低的方法制造出来。图2-13所示为零件局部结构工艺性的一些实例，每个实例右边为合理的结构。

图2-13　零件局部结构工艺性示例

3）结构设计时应注意的几项原则

（1）尽可能采用标准化参数，有利于采用标准刀具和量具；

（2）要保证加工的可能性和方便性，加工面应有利于刀具的进入和退出；

（3）加工表面形状应尽量简单，便于加工，并尽可能布置在同一表面或同一轴线上，以减少工件装夹、刀具调整及走刀次数；(www.xing528.com)

（4）零件结构应便于工件装夹，并有利于增强工件或刀具的刚度；

（5）应尽可能减轻零件质量，减小加工表面面积，并尽量减少内表面加工；

（6）零件的结构应与先进的加工工艺方法相适应。

2.3.1.5　任务实施

2.3.1.5.1　学生分组

学生分组表2-9

2.3.1.5.2　完成任务工单

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　23152-1　

引导问题：

（1）零件表面技术要求是否合理的前提是什么？

（2）试分析图2-14所示零件在结构工艺性上有哪些缺陷，如何改进。

图2-14　结构工艺性分析

2.3.1.5.3　合作探究

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　23153-1　

引导问题：

（1）小组讨论，教师参与，确定任务工作单23152-1的最优答案，并检讨自己存在的不足。

（2）每组推荐一个小组长，进行汇报。根据汇报情况，再次检讨自己的不足。

二维码2-24

2.3.1.6　评价反馈

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2316-1　

自我检测表

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2316-2　

小组内互评验收表

任务工作单

被评组号：______________　检索号：　2316-3　

小组间互评表

二维码2-25

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2316-4　

任务完成情况评价表

二维码2-26