第九章第九章 零件的结构工艺性零件的结构工艺性零件的结构对零件的结构对加工质量加工质量、生产效率生产效率和和经济效益经济效益有有重要影响，为了获得较好的技术经济效果，在重要影响，为了获得较好的技术经济效果，在设设计零件结构时计零件结构时，不仅要考虑如何满足使用要求，不仅要考虑如何满足使用要求，还应考虑是否符合还应考虑是否符合加工加工和和装配装配的工艺要求，即要的工艺要求，即要考虑零件的结构工艺性。考虑零件的结构工艺性。1技术知识第一节第一节 概述概述 零件的零件的结构工艺性结构工艺性是指零件的是指零件的设计结构设计结构在具体生产条件下在具体生产条件下便于制造，可采用最有效的工艺方法的可能性。便于制造，可采用最有效的工艺方法的可能性。零件结构工艺性的好坏是零件结构工艺性的好坏是相对相对的，随着技术发展和加工条的，随着技术发展和加工条件（如生产类型、设备条件等）的不同而变化。件（如生产类型、设备条件等）的不同而变化。2技术知识第二节第二节 一般原则和实例分析一般原则和实例分析零件的结构工艺性与其零件的结构工艺性与其加工方法加工方法和和工艺过程工艺过程有着密切联系。有着密切联系。为了获得良好的工艺性，设计人员首先要了解和熟悉为了获得良好的工艺性，设计人员首先要了解和熟悉常见常见加工方法的工艺特点加工方法的工艺特点、典型表面的加工方案典型表面的加工方案以及以及工艺过程工艺过程的基本知识的基本知识。在具体设计零件结构时，除考虑满足使用要。在具体设计零件结构时，除考虑满足使用要求外，还应注意以下几项原则：求外，还应注意以下几项原则：一、一、与所采用的加工方法相适应与所采用的加工方法相适应3技术知识4技术知识二、二、便于刀具正确地切入及切出便于刀具正确地切入及切出图图7-3，钻头切入及切出的表面最好是平面，并且与孔的，钻头切入及切出的表面最好是平面，并且与孔的轴线垂直。轴线垂直。5技术知识三、三、便于安装便于安装1、增加工艺凸台、增加工艺凸台图图7-5所示，刨削大型工件，增加工艺凸台，使安装方便。所示，刨削大型工件，增加工艺凸台，使安装方便。精加工后，再把凸台切除。精加工后，再把凸台切除。6技术知识2、增设装夹凸缘或装夹孔、增设装夹凸缘或装夹孔7技术知识3、改变结构或增加辅助安装面、改变结构或增加辅助安装面8技术知识四、四、便于加工和测量便于加工和测量1、应有明确的分界线、应有明确的分界线不能在同一工序内完成的表面，应当有明确的分界线，不能在同一工序内完成的表面，应当有明确的分界线，以避免在表面接合处还需进行修正性的加工。图以避免在表面接合处还需进行修正性的加工。图7-8中在中在零件的槽中钻孔，图零件的槽中钻孔，图b比图比图a合理。合理。9技术知识2、便于刀具的引进和退出、便于刀具的引进和退出图图7-9a所示的零件加工中所示的零件加工中T型槽是封闭的，铣刀无法进入型槽是封闭的，铣刀无法进入槽内加工。若为开口结构（图槽内加工。若为开口结构（图7-8b），则可方便地进行加），则可方便地进行加工和测量。工和测量。10技术知识3、避免箱体内的加工面、避免箱体内的加工面图图7-10a所示的箱体内凸台要与齿轮端面接触，则凸台的所示的箱体内凸台要与齿轮端面接触，则凸台的加工与测量极不方便。若改为图加工与测量极不方便。若改为图7-10所示结构，用轴套端所示结构，用轴套端代替凸台，箱体内凸台不与齿轮端面接触，则可免去加工。代替凸台，箱体内凸台不与齿轮端面接触，则可免去加工。11技术知识4、凸缘上的孔位便于刀具工作、凸缘上的孔位便于刀具工作如图如图7-12所示，应保证所示，应保证S +（25）mm，这样才便于加工。这样才便于加工。D212技术知识5、留有足够的退刀槽、空刀槽或越程槽、留有足够的退刀槽、空刀槽或越程槽13技术知识五、五、利于保证加工质量和提高生产效率利于保证加工质量和提高生产效率1、利于保证位置精度、利于保证位置精度有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工，有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工，这样既有利于保证加工表面间的位置精度，又可减少安这样既有利于保证加工表面间的位置精度，又可减少安装次数及所用的辅助时间，提高生产效率。图装次数及所用的辅助时间，提高生产效率。图7-14a，轴，轴套两端的孔需两次安装才能加工出来，可改为图套两端的孔需两次安装才能加工出来，可改为图b的结构。的结构。14技术知识2、要有足够的刚性、要有足够的刚性零件结构要有足够的刚性，以减小在夹紧力或切削力作零件结构要有足够的刚性，以减小在夹紧力或切削力作用下的变形，保证加工精度。此外，足够的刚性允许采用下的变形，保证加工精度。此外，足够的刚性允许采用较大的切削用量，有利于提高生产效率。图用较大的切削用量，有利于提高生产效率。图7-16a所示所示薄壁套筒，改为图薄壁套筒，改为图b的结构，可增加刚性，提高加工精度。的结构，可增加刚性，提高加工精度。15技术知识3、同类结构参数尽量统一、同类结构参数尽量统一图图7-18a所示的零件结构改为图所示的零件结构改为图7-18b的结构，既可减少刀的结构，既可减少刀具的种类，又可节省换刀和对刀等辅助时间。具的种类，又可节省换刀和对刀等辅助时间。16技术知识4、尽量减少加工余量、尽量减少加工余量（1）采用标准型材）采用标准型材（2）采用精密坯料制造法）采用精密坯料制造法（3）减少加工面积）减少加工面积17技术知识5、尽量减少进给次数、尽量减少进给次数图图7-20的离合器应设计成奇数，如图的离合器应设计成奇数，如图a所示，只要五次分所示，只要五次分度和进给即可。度和进给即可。18技术知识被加工面应力求在同一平面上，以便用高效方法一次加工被加工面应力求在同一平面上，以便用高效方法一次加工出来，也可同时加工几个零件，并简化检验。出来，也可同时加工几个零件，并简化检验。19技术知识6、便于多件一起加工、便于多件一起加工拨叉沟槽底部的圆弧面应改为平面，以便于多件一起加工。拨叉沟槽底部的圆弧面应改为平面，以便于多件一起加工。20技术知识图图7-23a所示的齿轮，轮毂与轮缘不等高，多件一起滚齿所示的齿轮，轮毂与轮缘不等高，多件一起滚齿时，刚性较差，并且轴向进给的行程较长。应改为图时，刚性较差，并且轴向进给的行程较长。应改为图b所所示的结构。示的结构。21技术知识六、六、利于提高标准化程度利于提高标准化程度1、尽量采用标准件、尽量采用标准件2、应能用标准刀具加工、应能用标准刀具加工22技术知识23技术知识七、七、应利于装配和拆卸应利于装配和拆卸1、避免同一方向两平面同时接触、避免同一方向两平面同时接触24技术知识2、便于拆卸、便于拆卸25技术知识八、八、合理规定精度及技术要求合理规定精度及技术要求1）在满足使用要求的前提下，尽量选取低的）在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级和较大的表面粗糙度，以利降低加工公差等级和较大的表面粗糙度，以利降低加工成本。成本。2）一般情况下，同一零件上的尺寸公差、形）一般情况下，同一零件上的尺寸公差、形位公差及表面粗糙度的数值应协调，并与材料位公差及表面粗糙度的数值应协调，并与材料和有关工艺相适应。和有关工艺相适应。3）由于结构上的原因使加工困难，则公差值）由于结构上的原因使加工困难，则公差值和表面粗糙度的数值可适当增大。和表面粗糙度的数值可适当增大。26技术知识九、九、合理采用零件的组合合理采用零件的组合组成机器的零件总数越少，零件结构越简单，则工组成机器的零件总数越少，零件结构越简单，则工艺性越好。艺性越好。图图7-28a，当齿轮较小可以把轴与齿轮做成一体，当齿轮较小可以把轴与齿轮做成一体（齿轮轴）。当轴较长齿轮较大时，必须分成三件：（齿轮轴）。当轴较长齿轮较大时，必须分成三件：轴、齿轮、键。分别加工后装配到一起（图轴、齿轮、键。分别加工后装配到一起（图7-28b）。加工方便，结构工艺性好。）。加工方便，结构工艺性好。27技术知识