5.2 零件的工艺性分析 ? 机械产品设计的工艺性评价:评价所设计的产品在满足使用要求的前提下制造、维修的可行性和经济性。 对机械产品设计进行工艺性评价须与具体生产条件相联系。例如,在大批量生产中图a所示箱体同轴孔系结构是工艺性好的结构;在单件小批生产中则认为图b是工艺性好的结构。这是因为在大批大量生产中采用专用双面组合镗床加工,此机床可以从箱体两端向中进给镗孔。采用专用组合镗床,一次性投资虽然高,但因产量大,分摊到每个零件上的工艺成本并不多,经济上仍是合理的。 生产批量对结构工艺性影响举例 分析审查产品的装配图和零件图 步骤: 1.熟悉整个产品的用途、性能和工作条件; 结合装配图,了解零件在产品中的位置、作用、装配关系及其精度技术要求对产品质量和使用性能的影响。 2.对零件进行工艺分析(从加工角度) 零件结构工艺性 零件的结构工艺性:指设计的零件在能满足使用要求的 前提下,制造的可行性与经济性。 衡量机械产品结构工艺性的考虑因素 1.零件的总数(总数越少,工艺性越好;标准件、通用零件数越多,工艺性越好); 2.机械零件的平均精度(越低,工艺性越好); 3.材料的需要量(贵重、稀有、难加工材料越多,工艺性越差); 4.机械零件各种制造方法的比例(非切削加工越多,越好;加工费用低的方法用的越多,越好); 5.产品装配的复杂程度。 结构设计的原则 1、尽量采用标准化参数,尽量采用标准件和通用件; 2.要保证加工的可能性与方便性; 3.加工表面应尽量简单,便于加工,并尽可能布置在同一表面或同一轴线上。 4.应便于装夹,并有利于增强工件或刀具的刚度。 5.合适的定位基面。 6.尽可能减轻重量,减少加工表面面积,尽可能减少内表面加工。 7.尽可能有利于提高生产率。 结构设计的原则 8.合理地采用零件的组合,以便于零件的加工。 9.满足使用性能条件下,尺寸、形状、位置精度及Ra应经济合理。 10.尺寸的标注应考虑最短尺寸链原则,设计基准的正确选择,以及符合基准重合原则。 举例:被加工表面形状应尽量简单 举例:尽量减少加工面积 举例:尽量减少加工面积 举例:尽量减少加工过程的装夹次数 举例:尽量减少工作行程次数 举例:保证刀具正常工作 举例:加工时工件应有足够的刚性 机械产品设计的装配工艺性评价 1.机器结构应能划分成几个独立的装配单元 2.尽量减少装配过程中的修配劳动量和机械加工劳动量 3.机器结构应便于装配和拆卸 工艺条件对零件结构工艺性的影响 强调:结构工艺性是一个相对的概念,它与生产规模及生产条件有关。 1.生产批量对零件结构工艺性的影响 单件小批;大批生产 2.数控加工对零件结构工艺性的影响 数控加工最适应加工以下四种零件: (1) 形状复杂:加工精度要求高,用通用机床无法加工或 虽然能加工但很难保证产品质量的零件; (2)用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件; (3)具有难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件; (4)必须在一次装夹中合并完成铣、镗、锪、铰或攻丝等多工序的零件。 * * a.适合大批量生产 b.适合单件小批生产 a.审查图纸是否完整和正确(视图、尺寸公差); b.零件材料是否恰当(含热处理); c.零件的结构工艺性 三个 方面: 3. 发现问题,提出并提请设计人员共同研究,以便作变更与修改补充。Communication 很要紧。 结构 用途与使用要求 结构合理与否? 应全面考虑 使用要求 设计 生产率 劳动量 材料消耗 生产成本 越程槽 退刀槽 距离问题 图a所示键槽形状只能用生产率较低的键槽铣刀加工; 图b所示结构就能用生产率较高的三面刃铣刀加工。 图示两种气缸套零件,图b所示结构比图a所示结构加工面积小,工艺性好。 图示箱体零件耳座结构,图b、图c所示结构不但省料而且生产效率高,它的工艺性就优于图a所示结构。 加工图示零件螺孔,需作两次装夹,先钻、攻螺孔B、C,然后翻身装夹,再钻、攻螺孔A。如果设计允许,宜将螺孔A改成图左上角的结构。 图a,孔的入口端和出口端都是斜面或曲面,钻孔时钻头两个刃受力不均,容易引偏,而且钻头也容易损坏,宜改用图b所示结构。图c孔,入口是平的,但出口都是曲面,宜改用图d所示结构。 加工时,工件要承受切削力和夹紧力的作用,工件刚性不足易发生变形,影响加工精度。图示两种零件结构,图b所示结构有加强筋,零件刚性好,加工时不易产生变形,其工艺性就比图a所示结构好。 3.特种加工对零件结构工艺性的影响 *
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