零件的工艺性分析

物流工程学院
机械制造工艺学杨艳芳
本节主要内容
二、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度五、零件结构工艺性的评定指标
是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可（它包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工、装配等工艺性。

）
良好的结构工艺性：是指在现有工艺条件下，既能方便制造，又有较低的制。

零件图样上的尺寸标注既要满足设计要求，又要便于加工。

满足设计要求
，其余的尺寸(而且是大多数尺寸)）按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证；
）由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算。

零件要素是指组成零件的各加工面。

三点要求：
）能采用普通设备和标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面。

3）加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开。

零件是各要素、各尺寸组成的一个整体，所以更应考虑零件整体结
）零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削。

近来，有关部门正在探讨和研究评价结构工艺性的定量指标。

如GB／
产品结构工艺性审查》中推荐的部分主
在生产中已有加工经验的零件数目越多，或是标准化、通用化零件数目越多，则结构工艺性越好。

要求：通常是产品中所有零件要加工的尺寸的平均
的需求量：材料量和各种材质的用量。

冷加工（冲压、冷作）、切削加工、热加工（铸造、锻造）、焊接等加工方法的成本比较。

产品装配的复杂程度：装配复杂程度影响其装配工时和装配成本。

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零件的工艺性分析
零件的工艺性分析是指对零件在制造过程中所需要的工艺技术进行分析和评估。

通过工艺性分析，可以确定零件制造过程中可能出现的问题和难点，找出解决方案，提高零件的生产效率和质量。

工艺性分析通常包括以下几个方面：
1. 材料选择：选择适合零件功能和制造工艺的材料，考虑材料的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等特性。

2. 成型工艺：确定最适合零件形状和尺寸的成型工艺，包括铸造、锻造、压铸、注塑等。

3. 加工工艺：选择合适的加工工艺，如车削、铣削、钻削、磨削等，确保零件加工精度和表面质量要求。

4. 焊接工艺：对于需要焊接的零件，分析合适的焊接工艺和焊接材料，确保焊接质量。

5. 表面处理工艺：对零件的表面进行处理，如镀层、喷涂、热处理等，提高零件的耐腐蚀性和美观性。

6. 装配工艺：分析零件的装配工艺，确保装配的准确性和稳定性。

通过对零件的工艺性进行全面的分析，可以有效地规划和优化零件的制造过程，提高零件的质量和生产效率。

零件的工艺性分析一、分析研究产品的零件图样和装配图样在编制零件机械加工工艺规程前，首先应研究零件的工作图样和产品装配图样，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制订的依据，找出其主要技术要求和技术关键，以便在拟订工艺规程时采用适当的措施加以保证。

工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。

如图3-8 所示的汽车钢板弹簧吊耳，使用时，钢板弹簧与吊耳两侧面是不接触的，所以吊耳内侧的粗糙度可由原来的设计要求R a3.2 μ m 建议改为Ra12.5 μ m. 。

这样在铣削时可只用粗铣不用精铣，减少铣削时间。

再如图3-9 所示的方头销，其头部要求淬火硬度55~60HRC ，所选用的材料为T 8A ，该零件上有一孔φ 2H7 要求在装配时配作。

由于零件长度只有15mm ，方头部长度仅有4mm ，如用T 8A 材料局部淬火，势必全长均被淬硬，配作时，φ 2H7 孔无法加工。

若建议材料改用20Cr 进行渗碳淬火，便能解决问题。

二、结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。

下面将从零件的机械加工和装配两个方面，对零件的结构工艺性进行分析。

（一）机械加工对零件结构的要求1 ．便于装夹零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，装夹次数要少。

图3 -10a 所示零件，拟用顶尖和鸡心夹头装夹，但该结构不便于装夹。

若改为图b 结构，则可以方便地装置夹头。

2 ．便于加工零件的结构应尽量采用标准化数值，以便使用标准化刀具和量具。

同时还注意退刀和进刀，易于保证加工精度要求，减少加工面积及难加工表面等。

表3-8b 所示为便于加工的零件结构示例。

3 ．便于数控机床加工被加工零件的数控工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性与方便性来作工艺性分析。

机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定机械制造是工业生产中的重要方向，而机械零件是机械结构中的组成部分，其质量直接关系到机械产品的使用寿命和性能。

机械零件的制造需要涉及到材料、加工、组装等多个方面，其中结构工艺性分析与工艺路线的拟定是制造过程中的关键环节。

一、机械零件结构工艺性分析机械零件的结构设计应基于产品性能要求和零件本身的加工工艺能力，因此结构工艺性分析是设计和制造过程中的重要环节。

结构工艺性分析需要考虑以下几个方面：1.工艺性分析工艺性分析包括材料性能、加工难易程度、加工方法等因素的分析，对零件的加工难度和生产效率进行评估。

必须考虑每个零件的各个部分，包括设计尺寸和要求，加工难度，工艺可行性，设备的可用性等因素。

2.可靠性分析可靠性分析是对零件在制造过程中是否容易产生质量问题进行评估。

其目的在于找出可能导致零件质量不稳定的因素并加以消除。

3.生产装备和工作环境分析包括零件加工的设备、工作环境、人员技能水平等因素的分析。

二、机械零件工艺路线的拟定一个完整的加工流程应包括以下几个步骤：1.准备工作确定加工顺序、确定加工所使用的原材料、制作加工工装夹具等。

2.机床安装、调整和试运行保证机床和工具的精度和准确性，有利于提高加工质量和生产效率。

3.工艺试样制作进行工序试样制作和取样检测以确认加工参数，保障每个加工工序的质量。

4.批量生产在确定、检查和校验加工参数的基础上，进行批量生产。

在工艺路线的制定过程中，应注意以下几个方面：1.考虑零件的作用，尽量缩短生产周期，提高生产效率，优化生产成本。

2.结合机床的加工能力和机械刀具的切削性能，制定符合实际生产需要的加工路线。

3.严格按照零件要求和质量标准，制定生产计划和加工参数，保证零件的加工精度。

结论机械零件的制造是一个生产过程，需要通过结构工艺性分析和工艺路线的拟定来保障生产质量和效率。

在设计和制造过程中，需要考虑到多个因素，如材料、加工、装备和工作环境等。

机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定(doc 38页)目录一、零件结构工艺性分析 (3)1. 零件的技术要求 (3)2. 确定堵头结合件的生产类型 (4)二、毛坯的选择 (5)1．选择毛坯 (5)2．确定毛坯的尺寸公差 (6)三、定位基准的选择 (7)1．精基准的选择 (7)2．粗基准的选择 (8)四、工艺路线的拟定 (8)1．各表面加工方法的选择 (8)2．加工阶段的划分 (9)3．加工顺序的安排 (10)4．具体方案的确定 (10)五、工序内容的拟定 (11)1. 工序的尺寸和公差的确定 (11)2. 机床、刀具、夹具及量具的选择 (13)3. 切削用量的选择及工序时间计算 (14)六、设计心得 (38)七、参考文献 (39)一、零件结构工艺性分析1.零件的技术要求1.堵头结合件由喂入辊轴和堵头焊接在一起。

其中喂入辊轴：材料为45钢。

堵头：材料为Q235-A。

且焊缝不得有夹渣、气孔及裂纹等缺陷。

2.零件的技术要求表：加工表面尺寸及偏差／mm 公差／mm及精度等级表面粗糙度／μm形位公差／mmφ40h7 IT7 3.2喂入辊轴φ50 12.5外圆表面φ40h7 IT7 2.5喂入辊206 12.5轴两端面堵头外圆加工面φ181js7 IT7 3.2堵头内孔加工面φ40H8 IT8 3.2堵头左右外端面φ90 IT7 12.5堵头内部φ70 12.5右端面堵头内壁φ151 12.5φ70 12.5堵头孔外壁堵头内端70 12.5面2. 确定堵头结合件的生产类型根据设计题目年产量为10万件，因此该左堵头结合件的生产类型为大批量生产。

二、毛坯的选择1．选择毛坯由于该堵头结合件在工作过程中要承受冲击载荷，为增强其的强度和冲击韧度，堵头选用锻件，材料为Q235-A，因其为大批大量生产，故采用模锻。

喂入辊轴由于尺寸落差不大选用棒料，材料为45钢。

2．确定毛坯的尺寸公差喂入辊轴：根据轴类零件采用精轧圆棒料时毛坯直径选择可通过零件的长度和最大半径之比查的毛坯直径206L 8.24R 25==查表得毛坯直径为：φ55根据其长度和直径查得端面加工余量为2。

零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。

为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。

主要考虑如下几方面。

(1) 有利于达到所要求的加工质量①合理确定零件的加工精度与表面质量加工精度若定得过高会增加工序，增加制造成本，过低会影响机器的使用性能，故必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理地确定，尽可能使零件加工方便制造成本低。

②保证位置精度的可能性为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次安装中加工出所有相关表面，这样就能依靠机床本身的精度来达到所要求的位置精度。

如图4-6(a)所示的结构，不能保证φ80㎜与内孔φ60㎜的同轴度。

如改成图(b)所示的结构，就能在一次安装中加工出外圆与内孔，保证二者的同轴度。

(2) 有利于减少加工劳动量①尽量减少不必要的加工面积(a) (b)减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量，图4-6 有利于保证位置精度的工艺结构而且还可以减少刀具的损耗，提高装配质量。

图(a) 错误(b) 正确4-7(b)中的轴承座减少了底面的加工面积，降低了修配的工作量，保证配合面的接触。

图4-8(b)中减少了精加工的面积，又避免了深孔加工。

(a) (b) (a) (b)图4-7 减少轴承座底面加工面积图4-8 避免深孔加工的方法(a) 错误(b) 正确(a) 错误(b) 正确②尽量避免或简化内表面的加工因为外表面的加工要比内表面加工方便经济，又便于测量。

因此，在零件设计时应力求避免在零件内腔进行加工。

如图4-9所示箱体，将图(a)的结构改成图(b)所示的结构，这样不仅加工方便而且还有利于装配。

再如图4-10所示，将图(a)中件2上的内沟槽a加工，改成图(b)中件1的外沟槽加工，这样加工与测量就都很方便。

(3) 有利于提高劳动生产率①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。

如图4-11(b)中改为退刀槽尺寸一致，则减少了刀具的种类，节省了换刀时间。