零件切削加工工艺性优化策略

3.1.4.1 切削加工件通用技术条件（JB/T 8828—2001）

（1）一般要求

1）所有经过切削加工的零件应符合产品图样和本标准的要求。

2）零件的加工面不允许有锈蚀和影响性能、寿命或外观的磕、碰、划伤等缺陷。

3）除有特殊要求外，加工后的零件不允许有尖棱、尖角和毛刺。

①零件图样中未注明倒角高度时，应按表3-23的规定进行倒角。

②零件图样中未注明倒圆半径，又无清根要求时，按表3-24规定倒圆。

4）滚压精加工的表面，滚压后不得有脱皮现象。

5）经过热处理的工件，精加工时不得产生烧伤、裂纹等缺陷。

6）精加工后的配合面、摩擦面和定位面等工件表面不允许在其上打印标记。

表3-23 零件未注明倒角高度时规定的倒角尺寸 （单位：mm）

表3-24 零件未注明倒圆时规定的倒圆尺寸 （单位：mm）

注：1.D^*值用于不通孔和外端面倒圆。

2.非圆柱面的倒圆可参照此表。

7）采用一般公差的要素在图样上可不单独注出其公差，而是在图样上、技术要求或技术文件（如企业标准）中作出总的说明，表示方法按GB/T 1804—2000和GB/T1184—1996规定。

（2）线性尺寸的一般公差

1）线性尺寸（不包括倒圆半径和倒角高度）的极限偏差按GB/T 1804—2000中f级和m级选取，其数值见表3-25。

表3-25 线性尺寸的极限偏差数值 （单位：mm）

（续）

2）倒角高度和倒圆半径按GB/T 6403.4—2008的规定选取，其尺寸的极限偏差数值按GB/T 1804—2000中f级和m级选取，见表3-26。

表3-26 倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值 （单位：mm）

（3）角度尺寸的一般公差

角度尺寸的极限偏差按GB/T 1804—2000选取，其数值见表3-27。

表3-27 角度尺寸的极限偏差数值

注：长度值按短边长度确定。若为圆锥角，当锥度为1∶3～1∶500的圆锥，按圆锥长度确定；当锥度大于1∶3的圆锥，按其素线长度确定。

（4）形状和位置公差的一般公差

（1）形状公差的一般公差

①直线度与平面度。图样上直线度和平面度的未注公差值按GB/T 1184—1996中H级或K级选用，其数值见表3-28。

表3-28 直线度和平面度的未注公差值

注：被测要素尺寸L，对直线度公差值系指被测要素的长度尺寸；对平面度公差值系指被测表面轮廓的较大尺寸。

②圆度。图样上圆度的未注公差值等于直径公差值，但不应大于GB/T 1184—1996中的径向圆跳动值，其值见表3-29。

表3-29 圆度的未注公差值（ 单位：mm）

2）位置公差的一般公差

①平行度。平行度的未注公差值等于给出的尺寸公差值，或是直线度和平面度未注公差中的相应公差值取较大者。应取两要素中的较长者作为基准，若两要素的长度相等则可选任一要素为基准。

②对称度。图样上对称度的未注公差值（键槽除外）按GB/T 1184—1996中K级选用，其数值见表3-30对称度应取两要素中较大者作为基准，较短者作为被测要素；若两要素长度相等则可任选一要素作为基准。

表3-30 对称度的未注公差值 （单位：mm）

图样上键槽对称度的未注公差值按GB/T 1184—1996中选用，其数值见表3-31。

③垂直度。图样上垂直度的未注公差值按GB/T 1184—1996的规定选取，其数值见表3-32取形成直角的两边中较长的一边作为基准，较短的一边作为被测要素；若两边的长度相等则可取其中的任意一边作为基准。

④同轴度。在极限状况下，同轴度的未注公差值可以与表3-29中规定的径向圆跳动的未注公差值相等。应选两要素中的较长者为基准，若两要素长度相等则可任选一要素为基准。

表3-31 键槽对称度的未注公差值 （单位：mm）

表3-32 垂直度的未注公差值 （单位：mm）

⑤圆跳动。圆跳动（径向、端面和斜向）的未注公差值见表3-29。

对于圆跳动的未注公差值，应以设计或工艺给出的支承面作为基准，否则应取两要素中较长的一个作为基准；若两要素长度相等则可任选一要素为基准。

⑥中心距的极限偏差。当图样上未注明中心距的极限偏差时按表3-33的规定。螺栓和螺钉尺寸按GB/T 5277—1985选取。

表3-33 任意两螺钉、螺栓孔中心距的极限偏差 （单位：mm）

（5）螺纹

1）加工的螺纹表面不允许有黑皮、乱扣和毛刺等缺陷。

2）普通螺纹的收尾、肩距、退刀槽和倒角尺寸应按GB/T 3—1997的相应规定。

（6）中心孔

零件图样中未注明中心孔的零件，加工中又需要中心孔时，在不影响使用和外观的情况下，加工后中心孔可以保留。中心孔的形式和尺寸根据需要按GB/T 145—2001的规定选取。

3.1.4.2 机械加工一般标准规范

（1）中心孔（GB/T 145—2001）

60°中心孔分A型、B型、C型、R型四种型式见表3-34～表3-37。

表3-34 A型中心孔型式和尺寸 （单位：mm）

注：1.尺寸l₁取决于中心钻的长度l₁，即使中心钻重磨后再使用，此值也不应小于t值。

2.表中同时列出了D和l₂尺寸，制造厂可任选其中一个尺寸。

3.括号内的尺寸尽量不采用。

表3-35 B型中心孔型式和尺寸 （单位：mm）

注：1.尺寸l₁取决于中心钻的长度l₁，即使中心钻重磨后再使用，此值也不应小于t值。

2.表中同时列出了D和l₂尺寸，制造厂可任选其中一个尺寸。

3.括号内的尺寸尽量不采用。

表3-36 C型中心孔型式和尺寸 （单位：mm）

表3-37 R型中心孔型式和尺寸 （单位：mm）

注：括号内的尺寸尽量不采用。

（2）各类槽

1）退刀槽。

①外圆退刀槽的各部尺寸见表3-38。

表3-38 外圆退刀槽的各部尺寸 （单位：mm）

注：A型（轴的配合面需磨削，轴肩不磨削）。

B型（轴的配合面及轴肩皆需磨削）。

②带槽孔的退刀槽见表3-39。

表3-39 带槽孔的退刀槽

2）砂轮越程槽（GB/T 6403.5—2008）见表3-40～表3-44。

表3-40 磨回转面及端面砂轮越程槽 （单位：mm）

注：1.越程槽内两直线相交处，不允许产生尖角。

2.越程槽深度h与圆弧半径r，要满足r＜3h。

3.磨削具有数个直径的工件时，可使用同一规格的越程槽。

4.直径d值大的零件，允许选择小规格的砂轮越程槽。

5.砂轮越程槽的尺寸公差和表面粗糙度根据该零件的结构、性能确定。

表3-41 磨平面砂轮越程槽 （单位：mm）

表3-42 磨V形面砂轮越程槽 （单位：mm）

表3-43 磨燕尾导轨面砂轮越程槽 （单位：mm）

表3-44 磨矩形导轨面砂轮越程槽 （单位：mm）

（3）零件倒圆与倒角（GB/T 6403.4—2008）（表3-45～表3-47）

表3-45 倒圆倒角尺寸R、C系列值 （单位：mm）

表3-46 内角倒角、外角倒圆时C的最大值C_max与R₁的关系 （单位：mm）

表3-47 与直径Φ相应的倒角C、倒圆R的推荐值 （单位：mm）

（4）球面半径（表3-48）

表3-48 球面半径系列值（GB/T 6403.1—2008） （单位：mm）

注：优先选用表中第1系列。

（5）螺纹零件

1）紧固件外螺纹零件的末端型式（GB/T 2—2001）。

①紧固件公称长度以内的末端型式见图3-2。

图3-2 紧固件公称长度以内的末端型式

注：1.r_e≈1.4d；u＝0.5d±0.5mm；d_n＝d－1.6P；l_n≤5P；l_k≤3P；l_n-l_k≥2P；P—螺距。

2.l为紧固件的公称长度。

3.不完整螺纹的长度u≤2P。

4.对FL、SD、LD和CP型末端，45°仅指螺纹小径以下的末端部分。

图中：1）端面可以是凹面；2）≤螺纹小径；3）倒圆；4）对图中：短螺钉为120°±2°，并按产品标准的规定，如GB/T 78—2007。

②紧固件公称长度以外的末端型式见图3-3。

图3-3 紧固件公称长度以外的末端型式

注：1.不完整螺纹的长度u≤2P；P—螺距。

2.20°仅指螺纹小径以下的末端部分。

①处的端面可以是凹面。

2）普通螺纹的收尾、肩距、退刀槽、倒角尺寸见表3-49。

表3-49 普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角尺寸（GB/T 3—1997） （单位：mm）

（续）

注：1.外螺纹倒角和退刀槽过渡角一般按45°，也可按60°或30°。当螺纹按60°或30°倒角时，倒角深度应大于或等于牙型高度。

2.肩距a是螺纹收尾x加螺纹空白的总长。设计时应优先考虑一般肩距尺寸。短的肩距只在结构需要时采用。产品等级为B或C级的螺纹紧固件可采用长肩距。

3.细牙螺纹按本表螺距P选用。

3）普通内螺纹的收尾、肩距、退刀槽和倒角尺寸见表3-50。

表3-50 普通内螺纹的收尾、肩距、退刀槽和倒角尺寸（GB/T 3—1997） （单位：mm）

注：1.内螺纹倒角一般是120°倒角，也可以是90°倒角。端面倒角直径为（1.05～1）D。

2.肩距A是螺纹收尾X加螺纹空白的总长。

3.应优先采用一般长度的收尾和肩距；短的退刀槽只在结构需要时采用；产品等级为B或C级的螺纹紧固件可采用长肩距。

4.细牙螺纹按本表螺距P选用。

4）普通螺纹的内、外螺纹余留长度、钻孔余留深度，螺栓突出螺母的末端长度见表3-51。

表3-51 普通螺纹的内、外螺纹余留长度、钻孔余留深度，螺栓突出螺母的末端长度 （单位：mm）

（续）

（续）

注：1.拧入深度L由设计者决定。

2.钻孔深度L₂＝L＋l₃。

3.螺孔深度L₁＝L＋l₁（不包括螺尾）。

5）梯形螺纹收尾、退刀槽和倒角尺寸见表3-52。

表3-52 梯形螺纹收尾、退刀槽和倒角尺寸 （单位：mm）

（续）(www.xing528.com)

注：表中d为螺纹公称直径。

6）米制锥螺纹的结构要素见表3-53、表3-54。

表3-53 米制锥螺纹的螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角尺寸 （单位：mm）

注：1.外螺纹倒角和螺纹退刀槽过渡角一般按45°，也可按60°或30°。当按60°或30°倒角时，倒角深度约等于螺纹深度。

2.内螺纹倒角一般是120°锥角，也可以是90°锥角。

3.d为基面上螺纹外径（对内螺纹即螺孔端面的螺纹外径）。

表3-54 米制锥螺纹接头尾端尺寸 （单位：mm）

注：Ⅰ—铰锥孔前的底孔直径，用于高压接头。Ⅱ—钻孔后攻螺纹用的底孔直径。d—基面上螺纹外径。

7）圆柱管螺纹收尾、退刀槽和倒角尺寸见表3-55。

表3-55 圆柱管螺纹收尾、退刀槽和倒角尺寸 （单位：mm）

（续）

（6）紧固件用通孔和沉孔

1）螺栓和螺钉用通孔见表3-56。

表3-56 螺栓和螺钉用通孔（GB/T 5277—1985） （单位：mm）

（续）

2）铆钉用通孔见表3-57。

表3-57 铆钉用通孔（GB/T 152.1—1988） （单位：mm）

3）沉头紧固件用沉孔见表3-58。

表3-58 沉头紧固件用沉孔（GB/T 152.2—1988） （单位：mm）

4）圆柱头紧固件用沉孔见表3-59。

表3-59 圆柱头紧固件用沉孔（GB/T 152.3—1988） （单位：mm）

（续）

5）六角头螺栓和六角螺母用沉孔见表3-60。

表3-60 六角头螺栓和六角螺母用沉孔（GB/T 152.4—1988） （单位：mm）

（续）

注：对尺寸t，只要能制出与通孔轴线垂直的圆平面即可。

3.1.4.3 零件结构工艺性

（1）零件结构工艺性的基本要求（摘自JB/T 9169.3—1998）

1）零件结构的铸造工艺性：

①铸件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化。

②铸件圆角要合理，并不得有尖角。

③铸件的结构要尽量简化，并要有合理的起模斜度，以减少分型面、型芯，便于起模。

④加强肋的厚度和分布要合理，以避免冷却时铸件变形或产生裂纹。

⑤铸件的选材要合理。

2）零件结构的锻造工艺性：

①结构应力求简单对称。

②模锻件应有合理的锻造斜度和圆角半径。

③材料应具有可锻件。

3）零件结构的冲压工艺性

①结构应力求简单对称。

②外形和内孔应尽量避免尖角。

③圆角半径大小应利于成形。

④选材应符合工艺要求。

4）零件结构的焊接工艺性：

1）焊接件所用的材料应具有焊接性。

2）焊缝的布置应有利于减小焊接应力及变形。

3）焊接接头的形式、位置和尺寸应能满足焊接质量的要求。

4）焊接件的技术要求要合理。

5）零件结构的热处理工艺性：

①热处理的技术要求要合理。

②热处理零件应尽量避免尖角、锐边、不通孔。

③截面要尽量均匀、对称。

④零件材料应与所要求的物理、力学性能相适应。

6）零件结构的切削加工工艺性：

①尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济、合理。

②各加工表面几何形状应尽量简单。

③有相互位置要求的表面应能尽量在一次装夹中加工。

④零件应有合理的工艺基准并尽量与设计基准一致。

⑤零件的结构应便于装夹、加工和检查。

⑥零件的结构要素应尽可能统一，并使其能尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。

⑦零件的结构应尽量便于多件同时加工。

7）装配工艺性：

①应尽量避免装配时采用复杂工艺装备。

②在重量大于20kg的装配单元或其组成部分的结构中，应具有吊装的结构要素。

③在装配时应避免有关组成部分的中间拆卸和再装配。

④各组成部分的联接方法应尽量保证能用最少的工具快速装拆。

⑤各种联接结构形式应便于装配工作的机械化和自动化。

（2）零件结构的切削加工工艺性示例

1）工件便于在机床或夹具上装夹的图例见表3-61。

表3-61 工件便于在机床或夹具上装夹的图例

（续）

（续）

2）减少装夹次数的图例见表3-62。

表3-62 减少装夹次数的图例

（续）

3）减少刀具调整与走刀次数的图例见表3-63。

表3-63 减少刀具调整与走刀次数的图例

（续）

4）采用标准刀具减少刀具种类的图例见表3-64。

表3-64 采用标准刀具减少刀具种类的图例

（续）

5）减少切削加工难度的图例见表3-65。

表3-65 减少切削加工难度的图例

（续）

（续）

（续）

6）减少加工量的图例见表3-66。

表3-66 减少加工量的图例

7）加工时便于进刀、退刀和测量的图例见表3-67。

表3-67 加工时便于进刀、退刀和测量的图例

（续）

（续）

8）保证零件在加工时刚度的图例见表3-68。

表3-68 保证零件在加工时刚度的图例

（续）

9）有利于改善刀具切削条件与提高刀具寿命的图例见表3-69。

表3-69 有利于改善刀具切削条件与提高刀具寿命的图例

（续）

（3）一般装配对零部件结构工艺性的要求

1）组成单独部件或装配单元的图例见表3-70。

表3-70 组成单独部件或装配单元的图例

2）应具有合理装配基面的图例见表3-71。

表3-71 应具有合理装配基面的图例

3）考虑装配方便性的图例见表3-72。

表3-72 考虑装配方便性的图例

考虑拆卸方便性的图例见表3-73。

表3-73 考虑拆卸方便性的图例

5）考虑装配零部件之间结构合理性的图例见表3-74。

表3-74 考虑装配零部件之间结构合理性的图例

（续）

6）避免装配时切削加工的图例见表3-75。

表3-75 避免装配时切削加工的图例

（续）

7）选择合理的调整补偿环的图例见表3-76。

表3-76 选择合理的调整补偿环图例

8）减少修整外形工作量的图例见表3-77。

表3-77 减少修整外形工作量的图例