机械制造工艺精品教案-零件结构工艺性

课时：2课时

教学课题：零件结构工艺性

教学目标：学生能够掌握典型零件结构上的工艺审查

能够基本完成对工艺的改进与优化。

教学重点：掌握典型零件结构上的工艺审查

教学难点：能够基本完成对工艺的改进与优化

教具仪器：多媒体

零件结构工艺性

概述

结构工艺性的概念

在机械设计中，不仅要保证所设计的机械设备具有良好的工作性能，而且还要考虑能否制造、便于制造和尽可能降低制造成本。这种在机械设计中综合考虑制造、装配工艺、维修及成本等方面的技术，称为机械设计工艺性。机器及其零部件的工艺性主要体现于结构设计当中，所以又称为结构设计工艺性。零件结构设计工艺性，简称零件结构工艺性，是指所设计的零件在满足使用要求的条件下制造的可行性和经济性。

零件结构工艺性存在于零部件生产和使用的全过程，包括：材料选择、毛坯生产、机械加工、热处理、机器装配、机器使用、维护，直至报废、回收和再利用等。

零件结构工艺性的基本要求

1）机器零部件是为整机工作性能服务的，零部件结构工艺性应服从整机的工艺性。

2）在满足工作性能的前提下，零件造型应尽量简单，同时应尽量减少零件的加工表面数量和加工面积；尽量采用标准件、通用件和外购件；增加相同形状和相同元素（如直径、圆角半径、配合、螺纹、键、齿轮模数等）的数量。

3）零件设计时在保证零件使用功能和充分考虑加工可能性、方便性、精确性的前提下应符合经济性要求，即应尽量降低零件的技术要求（加工精度和表面质量），以使零件便于制造。

4）尽量减少零件的机械加工余量，力求实现少或无切屑加工，以降低零件的生产成本。

5）合理选择零件材料，使其机械性能适应零件的工作条件，且成本较低。

6）符合环境保护要求，使零件制造和使用过程中无污染、省能源，便于报废、回收和再利用。

零件机械加工结构工艺性

对于零件机械加工结构工艺性，主要从零件加工的难易性和加工成本两方面考虑。在满足使用要求的前提下，一般对零件的技术要求应尽量降低，同时对零件每一个加工表面的设计，应充分考虑其可加工性和加工的经济性，使其加工工艺路线简单，有利于提高生产效率，并尽可能使用标准刀具和通用工装等，以降低加工成本。此外零件机械加工结构工艺性还要考虑以下要求：1）设计的结构要有足够的加工空间，以保证刀具能够接近加工部位，留有必要的退刀槽和越程槽等；

2）设计的结构应便于加工，如应尽量避免使钻头在斜面上钻孔；

3）尽量减少加工面积，如对大平面或长孔合理加设空刀等；

4）从提高生产率的角度考虑，在结构设计中应尽量使零件上相似的结构要素（如退刀槽、键槽等）规格相同，并应使类似的加工面（如凸台面、键槽等）位于同一平面上或同一轴截面上，以减少换刀或安装次数及调整时间；

5）零件结构设计应便于加工时的安装与夹紧。

表2-17给出了部分零件切削加工结构工艺性改进前后的示例。