机械加工工艺基础电子教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第八章第八章 零件结构工艺性零件结构工艺性 8.1 8.1 零件结构工艺性概念零件结构工艺性概念8.2 8.2 设计标准及应用设计标准及应用 下一页第1页8.1 零件结构工艺性概念零件结构工艺性概念 零件制造包含毛坯生产、切削加工、热处理以及装配调试等零件制造包含毛坯生产、切削加工、热处理以及装配调试等多个阶段，在设计零件结构时，应尽可能使各个阶段都含有多个阶段，在设计零件结构时，应尽可能使各个阶段都含有良好工艺性。良好工艺性。伴随科学技术发展以及新工艺方法出现，原来认为不易加工伴随科学技术发展以及新工艺方法出现，原来认为不易加工一些结构可能会变得轻易加工。比如，一些结构可能会变得轻易加工。比如，图图8-18-1所表示锥齿轮精所表示锥齿轮精锻模用传统方法极难加工，而利用电火花型腔加工方法则较锻模用传统方法极难加工，而利用电火花型腔加工方法则较轻易实现。轻易实现。返回第2页图图8-1 8-1 锥齿锥齿轮精锻模及工具电极轮精锻模及工具电极返回第3页8.2 设计标准及应用设计标准及应用 一、一、零件结构工艺性设计标准零件结构工艺性设计标准 机械产品中大部分零件加工精度、表面粗糙度最终要靠切削机械产品中大部分零件加工精度、表面粗糙度最终要靠切削加工来确保。加工来确保。所以，从切削加工工艺角度判断零件结构是否适合加工，就所以，从切削加工工艺角度判断零件结构是否适合加工，就显得尤其主要。显得尤其主要。在设计零件结构时，除了考虑满足使用要求外，通常还应注在设计零件结构时，除了考虑满足使用要求外，通常还应注意以下相关切削加工工艺标准：意以下相关切削加工工艺标准：（1 1）便于安装，定位准确，夹紧可靠。便于安装，定位准确，夹紧可靠。（2 2）便于加工，易于测量。便于加工，易于测量。下一页第4页8.2 设计标准及应用设计标准及应用 （3 3）有利于确保加工质量和提升生产率。有利于确保加工质量和提升生产率。（4 4）提升零件一些结构尺寸标准化程度，方便于采取标准刀提升零件一些结构尺寸标准化程度，方便于采取标准刀具和通用量具，降低生产成本。具和通用量具，降低生产成本。（5 5）合理要求表面尺寸公差等级和表面粗糙度值，以利于降合理要求表面尺寸公差等级和表面粗糙度值，以利于降低工序和切削加工量。低工序和切削加工量。（6 6）既要结合本单位详细加工工艺条件，又要考虑与先进工既要结合本单位详细加工工艺条件，又要考虑与先进工艺方法相适应。艺方法相适应。（7 7）合理采取零件组合。普通情况下零件结构越简单越好，合理采取零件组合。普通情况下零件结构越简单越好，不过为了加工方便，合理地采取组合件也是适宜。不过为了加工方便，合理地采取组合件也是适宜。下一页上一页第5页8.2 设计标准及应用设计标准及应用二、二、零件结构工艺性应用举例零件结构工艺性应用举例 1 1 尽可能采取标准化参数尽可能采取标准化参数 2 2 便于装夹及尽可能降低零件在机床上装夹次数便于装夹及尽可能降低零件在机床上装夹次数 3 3 便于进刀和退刀便于进刀和退刀 螺纹无法加工到轴肩根部，必须设置螺纹退刀槽，如螺纹无法加工到轴肩根部，必须设置螺纹退刀槽，如图图8-58-5（b b）。）。4 4 防止给加工带来困难防止给加工带来困难 在在图图8-78-7中，原设计凹槽内表面四个侧壁之间为直角，侧壁与底中，原设计凹槽内表面四个侧壁之间为直角，侧壁与底面之间为圆角。用普通铣削无法实现。改进后即可铣削加工。面之间为圆角。用普通铣削无法实现。改进后即可铣削加工。在在图图8-88-8中，钻头钻孔时切入表面和切出表面应与孔轴线垂直，中，钻头钻孔时切入表面和切出表面应与孔轴线垂直，方便钻头两个切削刃同时切削。不然，钻头易引偏，甚至折断。方便钻头两个切削刃同时切削。不然，钻头易引偏，甚至折断。下一页上一页第6页图图8-5 便于车螺纹时退刀便于车螺纹时退刀 返回第7页图图8-7 8-7 防止防止给加工带来困难给加工带来困难返回第8页图图8-8 防止钻头受力不平衡防止钻头受力不平衡 返回第9页8.2 设计标准及应用设计标准及应用5 5 零件结构要有足够刚性零件结构要有足够刚性 在在图图8-98-9中，套筒壁很薄，易因夹紧力和切削力作用而变形；中，套筒壁很薄，易因夹紧力和切削力作用而变形；增设凸缘后，提升了零件刚度。增设凸缘后，提升了零件刚度。6 6 降低调整机床次数降低调整机床次数 如如图图8-108-10（a a）所表示，零件螺纹螺距不一样，车螺纹时需重）所表示，零件螺纹螺距不一样，车螺纹时需重新调整机床，应改为相同螺距；新调整机床，应改为相同螺距；图图8-108-10（b b）所表示，零件所表示，零件同一方向加工面，高度尺寸假如相差不大，应尽可能等高；同一方向加工面，高度尺寸假如相差不大，应尽可能等高；改进后可降低机床调整次数。改进后可降低机床调整次数。7 7 降低使用刀具数量降低使用刀具数量 轴上砂轮越程槽宽度、键槽宽度尽可能分别保持一致，以降轴上砂轮越程槽宽度、键槽宽度尽可能分别保持一致，以降低使用刀具种类，如低使用刀具种类，如图图8-118-11所表示。所表示。下一页上一页第10页图图8-9 8-9 零件零件结构要有足够刚性结构要有足够刚性 返回第11页图图8-10 8-10 降低降低调整机床次数调整机床次数返回第12页图图8-11 降低使用刀具数量降低使用刀具数量 返回第13页8.2 设计标准及应用设计标准及应用8 8 降低加工面积降低加工面积 在在图图8-128-12中，箱体底面要安装在机座上，只需要加工部分底中，箱体底面要安装在机座上，只需要加工部分底面。如改进后，既能够降低加工工时，又提升了底面接触刚面。如改进后，既能够降低加工工时，又提升了底面接触刚度。度。9 9 便于多件连续加工便于多件连续加工 8-138-13（a a）图所表示形式在加工时会出现显著振动，所以无法）图所表示形式在加工时会出现显著振动，所以无法多件连续加工。多件连续加工。1010 需要热处理零件，要防止设计易于产生开裂和变形结构需要热处理零件，要防止设计易于产生开裂和变形结构 零件锐边和尖角在淬火时轻易产生应力集中，造成开裂。所零件锐边和尖角在淬火时轻易产生应力集中，造成开裂。所以在淬火前，重型阶梯轴轴肩根部应设计成圆角，轴端及轴以在淬火前，重型阶梯轴轴肩根部应设计成圆角，轴端及轴肩上要有倒角，如肩上要有倒角，如图图8-148-14所表示。所表示。下一页上一页返回第14页图图8-12 降低加工面积降低加工面积 返回第15页图图8-13 便于多件连续加工便于多件连续加工 返回第16页图图8-14 防止设计易于开防止设计易于开裂和变形结构裂和变形结构 返回第17页复习思索题复习思索题 1 1 简述零件结构工艺性概念及主要设计标准。简述零件结构工艺性概念及主要设计标准。2 2 对照图对照图8-28-2至图至图8-148-14，说明其中零件结构工艺性不良主要，说明其中零件结构工艺性不良主要原因及更正办法。原因及更正办法。返回上一页第18页