第26 次课教学整体设计
教学过程（教学设计实施步骤及时间分配） 步骤1：复习巩固、检查课后搜集的资料（10分钟） 一、复习表面粗糙度的标注。 二、复习极限与配合的标注。 三、复习形状和位置公差的标注。 四、检查预习情况。 步骤2：本节课学习任务、情境设计（5分钟） 零件的结构和形状，不仅要满足零件的在机器中的使用要求，而且在制造零件时还要符合制造工艺要求。零件的工艺结构，多数是在生产过程中满足加工和装配要求而设置的。因此，在设计和绘制零件工作图时，必须把这些工艺结构绘制或标注在零件工作图上，以便于加工和装配。 步骤3-1：讲授知识（30分钟） 8.4 零件上常见的工艺结构 一、铸造工艺结构 （一）铸造圆角 为了避免砂型尖角处落砂、防止尖角处出现收缩裂纹，铸件两表面相交处应做出圆角。同一铸件圆角半径大小的种类应尽可能少。圆角半径可在技术要求中统一注写。 (二) 拔模斜度 为便于将模型顺利地从砂型中取出，在起模方向应有适当的斜度，称为铸造斜度或拔模斜度，铸成后铸件表面留着这个斜度，通常起模斜度在图样上可不画，也不标注。 （三）铸件壁厚 铸件在浇铸时，壁厚处冷却慢，易产生缩孔，或在壁厚突变处产生裂纹。因此，要求铸件壁厚保持均匀一致，或采取逐渐过渡的结构。 （四）、过渡线 由于铸造圆角的存在，使得铸件表面的交线变得不明显，为了区分不同表面，应以过渡线的形式画出。 1、两曲面相交 过渡线与轮廓线之间空出一段距离 2、两等直径圆柱相交 3、平面与平面、平面与曲面相交 过渡线在转角处断开，并加画过渡圆弧，弯向与铸造圆角一致。 4、圆柱与肋板组合时过渡线的画法 二、机械加工工艺结构 （一）倒角和圆角 为了便于装配及操作安全，在轴、孔的端部一般都加工成倒角。轴肩处为避免应力集中，常采用圆角过渡，称为倒圆。当倒角尺寸很小或无一定尺寸要求时，在图样上可不画出，但在技术要求中要加以注明，如“锐角钝角”等字样。 （二）退刀糟、砂轮越程槽
机械制造技术基础 工艺分析及结构工艺性 138.选择精基准时，一般遵循的原则是和。 （基准重合；基准统一） 139.简述工序的含义。 答：在一个工作地点对一个（组）工件所连续完成的那部分工艺过程。 140.夹具上定位元件的作用是：。 （确定工件正确位置） 141.什么是粗基准？ （在加工零件时，若以毛坯上未经过加工的表面来定位，该表面称为粗基准）142.拟订工艺过程的三先三后的原则是什么？ 答：先基准表面，后一般表面 先主要表面，后次要表面 先粗加工，后精加工。 143.机械加工工艺过程中，用粗基准安装是必不可少的。（√）144.粗基准就是粗加工中用的定位基准面。（╳）145.基准统一就是设计基准与工艺基准应尽量统一。（√）146.加工箱体类零件时，通常以箱体的面作为粗基准。（A）A 底 B 侧 C 上 D 轴承孔 147.工艺基准指的是。（ADE）A 定位基准B粗基准C设计基准 D 测量基准 E 安装基准 F 精基准148.调质应该放在半精加工之前。（√）149.粗基准应在粗加工时使用。（╳）150.粗基准只能使用一次（√）151.生产类型是指产品的年产量。（╳）152.在制造业中，生产类型可以分为：。（BDE）A 大批生产 B 单件生产 C 小批生产 D 成批生产 E 大量生产 153.淬火应放在加工之后，加工之前。（B C）A 粗加工B半精加工 C 精加工 D 光整加工 154.工件的装夹包括和两项内容。（定位、夹紧）155.按用途的不同，机床的夹具可以分为、和三大类。 （通用夹具、专用夹具和组合夹具） 156.夹具广泛应用于单件和小批量生产中。（A） A 通用夹具 B 专用夹具 C 组合夹具 157.夹具广泛用于成批和大量生产中（B） A 通用夹具 B 专用夹具 C 组合夹具
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 μm 建议改为R a12.5 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φ2H7 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。
目录 一、零件结构工艺性分析2 1. 零件的技术要求2 2.确定堵头结合件的生产类型3 二、毛坯的选择4 1．选择毛坯4 2．确定毛坯的尺寸公差4 三、定位基准的选择6 1．精基准的选择6 2．粗基准的选择6 四、工艺路线的拟定7 1．各表面加工方法的选择7 2．加工阶段的划分8 3．加工顺序的安排8 4．具体技术方案的确定9 五、工序内容的拟定10 1.工序的尺寸和公差的确定10 2.机床、刀具、夹具及量具的选择12 3.切削用量的选择及工序时间计算12 六、设计心得35 七、参考文献36
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：
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 206 L8.24 == R25 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。故其长度为206+2+2=210mm
堵头: 1．公差等级： 由于堵头结合件用一般模锻工艺能够达到技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2．重量： 锻件重量的估算按下列程序进行: 零件图基本尺寸-估计机械加工余量-绘制锻件图-估算锻件重量。并按此重量查表确定公差和机械加工余量 据粗略估计锻件质量： 11.6f Kg M = 3．形状复杂系数： 锻件外廓包容体重量按公式：2N d h 4 M π ρ= g g 计算 293 186.5101104 7.851021.65Kg N M π -= ?????= 形状复杂系数： f 11.6 0.5421.6M S M N === 故形状复杂系数为S2（一般）级。 4．锻件材质系数： 由于该堵头材料为Q235-A 所含碳元素的质量分数分别为C=0.14%—0.22%,小于0.65% 所含合金元素的质量分数分别为Si 0.3%≤、S 0.05%≤、P 0.045%≤故合金元素总的质量分数为0.3%0.05%0.045%0.395%3%++≤<%。故该锻件的材质系数为M1级。 5．锻件尺寸公差 根据锻件材质系数和形状复杂系数查得锻件尺寸公差为 （ 2.41.2+-） 。 6．锻件分模线形状： 根据该堵头的形装特点，选择零件轴向方向的对称平面为分模面，属于平直分模线。
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R a12.5 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。 编程方便与否常常是衡量数控工艺性好坏的一个 指标。例如图3-11 所示某零件经过抽象的尺寸标注方法，若用APT 语言编写该零件的源程序，要用几何定义语句描
教案首页 年月日第周
环节活动活动 讲授新课 阶梯孔用直径不同的钻头钻出：先用小钻头钻出小孔，再用 大钻头扩孔。大钻头钻尖形成的锥孔就留在两级孔的过渡处，一 般也画成120°，不注尺寸。大孔的深度尺寸应直 接注出，如图(b)中的尺寸18。 钻孔时，钻头应与孔的端面垂直，钻头出口处也应避免单边 受力，否则，钻头容易歪斜或折断。必须先把该面铣平或预先铸 出凸台或凹坑，然后再钻孔。钻头出口处也应使孔能完整钻出(图 c)。 三、装配工艺结构 为了便于零件的装配和拆卸，必须保证必要的安装、拆卸紧 固件的空间位置或设置必要的工艺孔，如扳手旋转空间，螺钉 拆卸空间等，如图8-37所示。 结构；交叉 演示倒角 的画法、退 力槽和越 程槽、平面 凸台、钻孔 要尽量垂 直于被钻 孔的端面、 钻孔时要 有方便的 工作条件 等内容。 结合图形 边讲授，边 演示。 学生阅读 书本相关 内容，回答 问题。
环节活动活动 讲 授 新 课图8-37 应考虑空间位置 四、零件表面圆角过渡 （详见课件）讲授零件 表面圆角 过渡；交叉 演示过渡 线的画法。 学生认真 听，做好笔 记 巩固练习根据提示标注下列常见的工艺结构。 （1）3个直径为φ6，深25的盲孔。 （2）6个直径为φ6的通孔，其沉孔直径为φ12深5。 （3）3个顶径为6的普通螺纹，中径和顶径公差带代号均为7H， 螺纹深18，孔深22的螺孔。 （4）倒圆半径为R3。 （5）倒角轴向距离为，角度为45°。 提问、巡视 指导， 及时了解 学生知识 掌握情况 学生练习 时，教师巡 回检查，对 共性的错 误或重点、 难点适当 评说，对未 做完的练 习题，留作 课后的作 业。 思考、交流 回答
第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
零件结构的工艺性 一、零件结构工艺性概念 机械加工零件的结构工艺性 由于一般情况下切削加工的劳动耗费最多.因而零件结构的切削加工工艺性更为重要。下面将就单件小批生产中对它考虑的一般原则及实例进行简要分析。 ①尽量减少不必要的加工面积 减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量，而且还可以减少刀具的损耗，提高装配质量。图 2(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3(b)中减少了精加工的面积，又避免了深孔加工。 (a) (b) 图2 减少轴承座底面加工面积 设计零件 设计结构 选择材料 确定尺寸 使用性能：能用、好用、耐用 工艺要求：好做、好装、好修
(a) 错误(b) 正确 (a) (b) 图3 避免深孔加工的方法 (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 (a) (b) 图5 退刀槽尺寸一致 (a) 错误(b) 正确 ①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。如图5(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。如图6(b)采用凸台高度等高，则减少了加工过程中刀具的调整。如图7(b)
的结构，能采用标准钻头钻孔，从而方便了加工。 (a) (b) 图6 凸台高度相等 (a) 错误(b) 正确 (a) (b) 图7 便于采用标准钻头 (a) 错误(b) 正确 ②减少零件的安装次数：零件的加工表面应尽量分布在同一方向，或互相平行或互相垂直的表面上；次要表面应尽可能与主要表面分布在同一方向上，以便在加工主要表面时，同时将次要表面也加工出来；孔端的加工表面应为圆形凸台或沉孔，以便在加工孔时同时将凸台或沉孔全锪出来。如：图8(b)中的钻孔方向应一致；图9(b)中键槽的方位应一致。
课题冲裁模常见零部件的结构形式教学目标1、掌握工艺零件的结构形式 2、掌握结构零件的结构形式 教学重点与难点1、凹模刃口形式 2、凸模、凹模的镶块结构 教学工具1、PPT课件，2、模具结构挂图 教学方法1、多媒体演示，2、讲授法 课时6节 教学过程一、组织教学：清点人数 二、新课引入：直接引入法：虽然各类冲裁模的结构形式和复杂形式不同， 但每一副冲裁模都是由一些能协同完成冲压件的基本零件构成的。 三、新课讲授： 1、按零部件在冲裁模中的作用分类 （1）工艺零件：包括工作零件、定位零件、缷料与推出零部件。 （2）结构零件：支承与固定零件、导向零件、坚固件。 2、工作零件的结构形式：工作零件是直接参与冲压工作的零件，凸模、凹 模应具有足够的韧性和较高的强度。 （1）凸模、凹模形式： 台肩式：这种凸模加工简单，装配修磨方 圆柱式：在长度方向制成相同的断面。 护套式：当冲孔直径较小，常用此形式。 整体式：常用于大、中型复杂形状的凸模。
台肩镶嵌式：主要用于部件较大但冲孔数量较少的模具。 整体式：适用于冲孔数量较多、形状复杂的模具。 （2）凹模刃口形式： 过渡孔柱形刃口：刃口强度较高，修磨后工作部分尺寸不变，但洞口易积废料或制件。 锥形刃口：刃具强度较差，修磨后工作部分的尺寸略有增 大。 柱形刃口：可用锤子敲打斜面以调整间隙。直到冲出满意的冲件为止。 （3）凸模、凹模的固定形式 《1》将凸模固定在上模座上。常用于冲压数量较少，总裁力较小的简单模具。
《2》将凸模用螺钉和销钉直接固定在上模座上，一般用于中型和 大型零件。 《3》凸模与固定板采用H7/M6配合。固定部分有台阶。常用于零件复杂的零件。 《4》凸模为无台阶式，全长尺寸，形状相同。在装配时采用铆接方法，然后磨平即好。 《5》该结构为快速更换形式，用定位螺钉将凸模顶在钢球上，使钢球卡住凹槽。
第7章_机械制造工艺基础考试复习题
第7章练习题 一、是非题 1、零件的切削加工工艺性反映的是零件切削加工的难易程度。（√） 2、零件的结构工艺性是衡量零件结构设计优劣的指标之一。（√） 3、在单件小批生产中一般采用机械加工艺过程卡片指导生产。（√） 4、定位基准属于工艺设计过程中所使用的一种基准，因此属于设计基准。 （×） 5、粗基准是粗加工所使用的基准，精基准是精加工所使用的基准。（×） 6、经济精度指的是在正常工艺条件下，某种加工方法所能够达到的精度。 （√） 7、加工顺序的安排仅指安排切削加工的顺序。（×） 8、单件小批生产中倾向于采用工序集中的原则。（√） 9、退火等热处理工序一般安排在半精加工之后、精加工之前进行。（×） 10、箱体类零件的精基准及定位方式一般采用一面两销。（√） 11、热处理前已加工好的中心孔，热处理后必须研磨，以保证定位精度。（√） 12、粗基准是粗加工所使用的基准，精基准是精加工所使用的基准。（×） 13、变速箱体上的Φ50H7Ra0.8μm轴承孔,采用下列方案:钻—扩—粗磨—精磨。（×） 14、在多品种小批量生产中，一般倾向于使用工序分散的原则。（×） 15、有色金属的精加工适合车削和铣削而不适合磨削。（√） 二、选择题 1、下面关于零件结构工艺性论述不正确的是（ D ） A．零件结构工艺性具有合理性 B 零件结构工艺性具有综合性 C：零件结构工艺性具有相对性 D零件结构工艺性具有正确性 2、零件加工时，粗基准一般选择（A） A 工件的毛坯面 B工件的已加工表面 C 工件的过渡表面 D工件的待加工表面 3、下面对粗基准论述正确的是（C） A 粗基准是第一道工序所使用的基准 B粗基准一般只能使用一次 C 粗基准一定是零件上的不加工表面 D粗基准是一种定位基准 4、自为基准是以加工面本身为基准，多用于精加工或光整加工工序，这是由于（C） A 符合基准重合原则 B符合基准统一原则 C 保证加工面的余量小而均匀 D保证加工面的形状和位置精度 5、工艺设计的原始资料中不包括（D） A零件图及必要的装配图 B零件生产纲领 C工厂的生产条件 D机械加工工艺规程 6、下面（C ）包括工序简图。 A机械加工工艺过程卡片 B机械加工工艺卡片
《机械制造工艺学》习题参考答案 常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社 第一章机械制造工艺预备 1-1 参考答案要点：现代机械产品的开发与改进是极其复杂的持续的动态过程，大致可以用图1.1描述。机械产品开发与改进系统可以描述为一个负反馈系统，它描述了机械产品依据用户需求反馈信息，不断改进和不断发展的动态过程。 机械产品开发与改进系统中包含产品决策、产品设计、工艺编制、产品制造、市场检验等环节。上述环节之中任何一个环节的断裂，都会导致系统的崩溃。因此上述环节都具有与系统同等的重要性，每个组成环节都具有无可替代的重要性。因此学习机械制造工艺学很重要，很有意义。 图1.1 机械产品开发与改进系统 1-2 参考答案要点：按照专业教学指导委员会制定大纲，机械制造工艺学研究内容主要包含两个部分，即机械加工工艺学和机器装配工艺学。它们分别以机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程为研究对象。其中机械加工工艺过程指冷加工工艺过程。 机械制造的工艺过程特指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。 此外，机械制造工艺学还包括非常规加工方法概述，随着技术发展进步，非常规制造方法越来越多在工程实际中获得应有，并取得效果。 1-3 参考答案要点：生产过程是指机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。 工艺规程参看第二章机械制造工艺规程。 工艺规程在生产中的作用参看第二章机械制造工艺规程作用。 1-4 参考答案要点：人们按照产品的生产纲领、投入生产的批量，可将生产分为：单件生产、批量生产和大量生产三种类型。各种生产类型的工艺特征如下表：工艺 特点单件或小批量生 产 中批量生产大批或大量生产 毛坯的制造方法铸件用木模手工 造型；锻件用自 由锻部分铸件用金属 模造型；部分锻 件用模锻 铸件广泛用金属 模机器造型，锻 件广泛用模锻 《机械制造工艺学》习题参考答案常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社 第二章机械加工工艺规程制定 2-1 参考答案要点： 机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用，主要体现在如下几个方面：
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φ 60㎜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。如图4-12(b)采用凸台高度等高，则减少了加工过程中刀具的调整。如图4-13(b)的结构，能采用标准钻头钻孔，从而方便了加工。 ②减少零件的安装次数零件的加工表面应尽量分布在同一方向，或互相平行或互相垂直的表面上；次要表面应尽可能与主要表面分布在同一方向上，以便在加工主要表面时，
工程制图第八章8-5零件上常见的工艺结构及尺寸标 注 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
§8-5 零件上常见的工艺结构及尺寸标注 零件的结构形状，不仅要满足零件在机器中使用的要求，而且在制造零件时还要符合制造工艺的要求。下面介绍零件的一些常见的工艺结构。 一、铸造零件的工艺结构 在铸造零件时，一般先用木材或其它容易加工制作的材料制成模样，将模样放置于型砂中，当型砂压紧后，取出模样，再在型腔内浇入铁水或钢水，待冷却后取出铸件毛坯。对零件上有配合关系的接触表面，还应切削加工，才能使零件达到最后的技术要求。 1. 起模斜度 在铸件造型时为了便于起出木模，在木模的内、外壁沿起模方向作成1:10~1:20的斜度，称为起模斜度。在画零件图时，起模斜度可不画出、不标注，必要时在技术要求中用文字加以说明，如图8-34(a)所示。 （a）（b）（c） 图8-34 铸件的起模斜度和铸造圆角 2. 铸造圆角及过渡线 为了便于铸件造型时拔模，防止铁水冲坏转角处、冷却时产生缩孔和裂纹，将铸件的转角处制成圆角，这种圆角称为铸造圆角，如图8-34（b）所示。画图时应注意毛坯面的转角处都应有圆角；若为加工面，由于圆被加工掉了，因此要画成尖角，如图8-34（c）所示。 （a）裂纹（b）缩孔（c）正常 图8-35 铸造圆角 图8-35是由于铸造圆角设计不当造成的裂纹和缩孔情况。铸造圆角在图中一般应该画出，圆角半径一般取壁厚的~倍，同一铸件圆角半径大小应尽量相同或接近。铸造圆角可以不标注尺寸，而在技术要求中加以说明。 由于铸件毛坯表面的转角处有圆角，其表面交线模糊不清，为了看图和区分不同的表面仍然要画出交线来，但交线两端空出不与轮廓线的圆角相交，这种交线称为过渡线。图8-36为常见过渡线的画法。
零件上常见的工艺结 构
零件上常见的工艺结构 零件的结构形状应满足设计要求和工艺要求。零件的结构设计既要考虑 工业美学、造型学，更要考虑工艺可能性、否则将使制造工艺复杂化，甚至无 法制造或造成废品。零件上的常见结构，多数是通过铸造（或锻造）和机构加 工获得的，故称为工艺结构。 一、零件上铸造工艺结构 （一）铸造圆角 为便于铸件造型，避免从砂型中起模时砂型转角处落砂及浇注时将转角处冲毁，防止铸件转角处产生裂纹、组织疏松和缩孔等铸缺陷，故铸件上相邻表面的相交处应做成圆角，如图1和图2所示。对于压塑件，其圆角能保证原料充满压模，并便于将零件从压模中取出。 铸造圆角半径一般取壁厚的0.2~0.4倍，可从有关标准中查出。同一铸件的圆角半径大小应尽量相同或接近，如图3所示。 铸件经机械加工的表面，其毛坯上的圆角被切削掉，转角处呈尖角或加工出倒角，如图1b，和图3中所示。
（二）起模斜度 造型时，为了便于将木模从砂型中取出，在铸件的内外壁上沿起模方向常设计出一定的斜度，称为起模斜度（或叫起模斜度、铸造斜度），如图4所示。 起模斜度的大小通常为1：100~1：20，用角度表示时，手工造型木模样为1o~3 o，金属模样为1 o ~2 o，机构造型金属模样为0.5 o ~1 o。 起模斜度（如起模斜度不大于3时），图中可不画出（图4a），但应在技术要求中加以注明。当需要表示时，如在一个视图中起模斜度已表示清楚（图4b），则其他视图疔只按其小端画出，如图4c所示。
（三）铸件壁厚 为保证铸件的铸造质量，防止因壁厚不均冷却结晶速度不同，在肥厚外产生组织疏松以致缩孔，薄厚相间处产生裂纹等，应使铸件壁厚均匀或逐渐变化，避免突然改变壁厚和局部肥大现象。壁厚变化不宜相差过大，为此可在两壁相交处设置过渡斜度，如图5。 为了便于制模、造型、清砂、去除浇冒口和机械加工，铸件形状应尽量简化，外形尽可能平直，内壁应减少凹凸结构，如图6。 铸件厚度过厚易产生裂纹、缩孔等铸造缺陷，但厚度过薄又使铸件强度不够。为避免由于厚度减薄对强度的影响，可用加强肋来补偿，如图7所示。
机械零件的结构工艺性和“三化” 设计机械零作时，不仅应使其摘足使用要求.即具备所要求的工作能力.同时还 应当满足生产要求.使所设计的零件具有良好的结构工艺性. 所谓机械零件的结构工艺性是指零件的结构在满足使用要求的前提下.能用生 产率高、劳动最小、材料消耗少和成本低的方法制造出来.凡符合卜述要求的零件结构被认为具有良好的工艺性。 机械制造包括毛坯生产、切创加工和装民等生产过程。设计时.必须使零件的结构在各个生产过程中都具有良好的工艺性.对工艺性的要求如下. (1)合理选择毛坯零件毛坯可直接利用型材、铸造、般造、冲压和焊接等方法 获得。毛坯的选择与生产的批最、生产的技术条件及材料的性能等有关。 (2)结构简单合理机械零件的结构形状，最好采用最简单的表面，即平面、桂 面及其组合面.尽童减少加工面数和加工面积。 (3)合理确定剐造梢度及表面粗桩度零件的加工费用随精度的提高而增加。 尤其是在对于要求精度较高的情况下，更为显著.因此，在设计零件时不要一味地迫求高精度.要从需要、生产条件和降低制造成本出发，合理地选择零件的精度及相应的表面粗糙度。 下面列举-共常见的工艺结构.供设计时多考。 1.铸造，件的工艺结构 I )拔模抖度 用铸造的方法制造零件毛坯时，为了便于在砂2中取出模样，一般沿模样起模方向作成约1:20的斜度.称为起模斜度。因此.铸件上要有相应的起模斜度。这种斜 度在图上可以不T标往，也不一定舀出，如图0-7所示.必要时.可以在技术要求中用 2)铸造阅角 当零件的毛坯为铸件时.因铸造工艺的要求，铸件各表面相交的转角处都应做成阅角(见图0-8).铸造目角可防止浇注时在转角处产生冲砂现象及避免铸件冷却时 产生编孔和裂纹。铸造阅角的大小一般取R=3-5 mm.可在技术要求中统一注明。 3)岭件序度 当铸件的壁厚不均匀一致时。铸件在浇注后.因各处金属冷却速度不同，将产生裂纹和编孔现象。因此.铸件的壁厚应尽里均匀.当必须采用不同壁厚连接时.应采 用逐渐过渡的方式(见图0-9).
毕业设计(论文) 零件的结构工艺性分析 学 院 工业制造与管理学院 年 级 专 业 学 号 2 学生姓名 指导老师 刘俊蓉 2013 年 3 月
毕业论文(设计)诚信承诺书
四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用）
说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书
摘要 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是继传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通讯技术和光电技术一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化的产品。数控技术制造自动化的基础，是现在制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家的战略地位，体现国家的综合水平，其水平高低和数控装备的多少是衡量一个国家工业现代化的标志。 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。机械零部件的工艺性不足是现代工业生产中提高效益、确保产品质量的关键。零部件的结构应满足在制造、维修全过程中符合科学性、可行性和经济性的要求。工艺性具有整体性、相对性和灵活性的特点。本论文就数控加工对典型的轴类零件进行的零件结构工艺性分析，主要是对零件图的分析、毛胚的选择、零件的热处理、工艺路线的制定、数控加工工艺文件的填写、数控加工过程的编写。设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点，以及对零件的加工工艺进行分析。 关键词：零件；结构；工艺性；数控加工
零件结构的工艺性
零件结构的工艺性 一、零件结构工艺性概念 机械加工零件的结构工艺性 由于一般情况下切削加工的劳动耗费最多.因而零件结构的切削加工工艺性更为重要。下面将就单件小批生产中对它考虑的一般原则及实例进行简要分析。 ①尽量减少不必要的加工面积 减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量，而且还可以减少刀具的损耗，提高装配质量。图 2(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3(b)中减少了精加工的面积，又避免了深孔加工。 (a) (b) 图2 减少轴承座底面加工面积 设计零件 设计结构 选择材料 确定尺寸 使用性能：能用、好用、耐用 工艺要求：好做、好装、好修
(a) 错误 (b) 正确 (a) (b) 图3 避免深孔加工的方法 (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 (a) (b) 图5 退刀槽尺寸一致 (a) 错误 (b) 正确 ①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。如图5(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。如
图6(b)采用凸台高度等高，则减少了加工过程中刀具的调整。如图7(b)的结构，能采用标准钻头钻孔，从而方便了加工。 (a) (b) 图6 凸台高度相等 (a) 错误 (b) 正确 (a) (b) 图7 便于采用标准钻头 (a) 错误 (b) 正确 ②减少零件的安装次数：零件的加工表面应尽量分布在同一方向，或互相平行或互相垂直的表面上；次要表面应尽可能与主要表面分布在同一方向上，以便在加工主要表面时，同时将次要表面也加工出来；孔端的加工表面应为圆形凸台或沉孔，以便在加工孔时同时将凸台或沉孔全锪出来。如：图8(b)中的钻孔方向应一致；图9(b)中键槽的方位应一致。
机械零件结构加工工艺性设计 机器零件的设计，不仅要满足使用性能的要求，而且要考虑到它们的结构工艺性，要注意到在制造过程中可能产生的问题。零件的结构工艺性就是指所设计的零件，在保证使用性能的前提下，能否用生产率高、劳动量小、材料消耗少、成本低的方法制造出来。结构工艺性好的零件，制造是方便而经济的。因此，研究和改善零件的结构工艺性，对机器制造生产有着很大的意义。零件结构设计的基本原则是：（1 ）零件的结构形状应尽可能简单，尽量采用平面、圆柱面，以节省材料和工时，简化加工工艺。（2 ）零件的 结构应与其加工方法的工艺特点相适应。（3 ）零件的结 构形状应有利于提高质量，防止废品。（4 ）零件尺寸应 尽量采用标准化，同一零件上相同性质的尺寸最好一致，以简化制造过程。机器制造中，由于各种加工方法的工艺特点不同，它们对零件的结构要求也不一样。下面举例说明各种工艺方法所应考虑的零件的结构工艺性（表8-4 、 8-5 、8-6 、8-7 ）。表8-4 铸件结构工艺性举例序号说明不良结构良好结构1取消端盖上部的法兰凸缘，以减少分型面，由三箱造型改为两箱造型，并省去了环状外型芯，简化了造型工艺2改进凸台设计，采用a ）或b ）的结构设计均可。避免用型芯或活块模造型3把支座结构
由框形截面改为工字形截面，避免采用型芯4改进内腔设计，采用整体型芯，避免使用型芯撑5减少金属局部积聚，使壁厚力求均匀6采用直的轮幅，冷却收缩时产生内应力，可能使轮幅拉裂，采用弯曲轮幅就可借轮幅的变形，使内应力降低7铸件壁由直角连接改为圆角连接，避免应力集中和引起裂纹8交叉结构的铸件设计，切忌尖角交叉，而应采用带有合理圆角的交错或环连接设计
机械设计中零部件定位配合的工艺性分析3 谷莉,孟刚,曹锈鸽 (兰州城市学院培黎工程技术学院,甘肃兰州730070 摘要:在机械设计中,正确地选择定位配合的形式和确定零部件定位配合的精度,是一项重要的设计内容之一。论述了零件定位配合的类型及在零件定位配合设计中主要应考虑的因素。根据分析结论可为设计人员提供一定的参考依据。 关键词:零件;定位配合;类型;设计;因素 中图分类号:T H16文献标识码:A文章编号:1006-4414(200903-0073-03 Ana lyz i n g of the technology of parts′positi on f i x i n g i n m echan i ca l desi gn Gu L i,Meng Gang,Cao Xiu-Ge (B ailie engineering and technology school of L anzhou city college,L anzhou Gansu 730070,China Abstract:I n mechanical design courses,it is one of the most i m portant design contents t o choose the p r oper f or m and t o make sure the p recisi on of parts′positi on fixing.The types and main fact ors considering in parts′positi on fixing are discussed.The result may p r ovide the references f or designer. Key words:parts;positi on fixing;types;design;fact ors 零件的定位配合从功能的角度上是指相互联接的零件具有良好的对中性,且兼有其他功能或工艺特性、要求其配合时保持相互位置不变、提供配合中相对位置改变的可能、要求配合中装拆方便。 定位配合的本身不能传递载荷,一般也不具有相对运动的条件。从设计角度看,这种配合形式主要由过度配合构成,也可由小间隙的配合和小过盈量配合构成,在工
零件上常见的工艺结构 零件的结构形状应满足设计要求和工艺要求。零件的结构设计既要考虑 工业美学、造型学，更要考虑工艺可能性、否则将使制造工艺复杂化，甚至无 法制造或造成废品。零件上的常见结构，多数是通过铸造（或锻造）和机构加 工获得的，故称为工艺结构。 一、零件上铸造工艺结构 （一）铸造圆角 为便于铸件造型，避免从砂型中起模时砂型转角处落砂及浇注时将转角处冲毁，防止铸件转角处产生裂纹、组织疏松和缩孔等铸缺陷，故铸件上相邻表面的相交处应做成圆角，如图1和图2所示。对于压塑件，其圆角能保证原料充满压模，并便于将零件从压模中取出。 铸造圆角半径一般取壁厚的0.2~0.4倍，可从有关标准中查出。同一铸件的圆角半径大小应尽量相同或接近，如图3所示。 铸件经机械加工的表面，其毛坯上的圆角被切削掉，转角处呈尖角或加工出倒角，如图1b，和图3中所示。
（二）起模斜度 造型时，为了便于将木模从砂型中取出，在铸件的内外壁上沿起模方向常设计出一定的斜度，称为起模斜度（或叫起模斜度、铸造斜度），如图4所示。 起模斜度的大小通常为1：100~1：20，用角度表示时，手工造型木模样为1o~3o，金属模样为1 o ~2 o，机构造型金属模样为0.5 o ~1 o。 起模斜度（如起模斜度不大于3时），图中可不画出（图4a），但应在技术要求中加以注明。当需要表示时，如在一个视图中起模斜度已表示清楚（图4b），则其他视图疔只按其小端画出，如图4c所示。
（三）铸件壁厚 为保证铸件的铸造质量，防止因壁厚不均冷却结晶速度不同，在肥厚外产生组织疏松以致缩孔，薄厚相间处产生裂纹等，应使铸件壁厚均匀或逐渐变化，避免突然改变壁厚和局部肥大现象。壁厚变化不宜相差过大，为此可在两壁相交处设置过渡斜度，如图5。 为了便于制模、造型、清砂、去除浇冒口和机械加工，铸件形状应尽量简化，外形尽可能平直，内壁应减少凹凸结构，如图6。 铸件厚度过厚易产生裂纹、缩孔等铸造缺陷，但厚度过薄又使铸件强度不够。为避免由于厚度减薄对强度的影响，可用加强肋来补偿，如图7所示。
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。