关于装配结构工艺性分析.docx

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关于装配结构工艺性分析

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Ra3.2μm建议改为Ra12.5μm.。

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T8A，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T8A材料局部淬火，势必全长均被淬硬，配作时，φ2H7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述零件形状时，将遇到麻烦，因为B点及其直线OB难于定义。

解决此问题需要迂回，即先过B点作一平行于L1之直线L3并定义它，同时还要定义出直线AB，于是方能求出L3与直线AB交点B，进而定义OB。

否则要进行机外手工计算，这是应该尽量避免的。

由此看出，零件图样上尺寸标注方法对工艺性影响较大。

为此对零件设计图样应提出不同的要求，凡经数控加工的零件，图样上给出的尺寸数据应符合编程方便的原则。

　　零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，还有可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。

例如图3-12a所示，由于圆角大小决定

着刀具直径大小，很容易看出工艺性好坏。

所以应对一些主要的数控加工零件推荐规范化设计结构及尺寸。

图3-12b表明应尽量避免用球头刀加工（此时R=r），一般考虑为d=2（R-r）。

此外，有的数控机床有对称加工的功能，编程时对于一些对称性零件，如图3-13所示的零件，只需编其半边的程序，这样可以节省许多编程时间。

　　4．便于测量

　　设计零件结构时，还应考虑测量的可能性与方便性。

图3-14所示，要求测量孔中心线与基准面A的平行度。

如图3-14a所示的结构，由于底面凸台偏置一侧而平行度难于测量。

在图3-14b中增加一对称的工艺凸台，并使凸台位置居中，此时则测量大为方便。

（二）装配和维修对零件结构工艺性的要求

　　零件的结构应便于装配和维修时的拆装。

如图3-15a左图结构无透气口，销钉孔内的空气难于排出，故销钉不易装入。

改进后的结构如图3-15a右图。

在图3-15b中为保证轴肩与支承面紧贴，可在轴肩处切槽或孔口处倒角。

图3-15c为两个零件配合，由于同一方向只能有一个定位基面，故图3-15c左图不合理，而右图为合理的结构。

在图3-15d中，左图螺钉装配空间太小，螺钉装不进。

改进后的结构如图3-15d右图。

图3-16为便于拆装的零件结构示例。

在图3-16a左图中，由于轴肩超过轴承内圈，故轴承内圈无法拆卸。

图3-16b所示为压入式衬套。

若在外壳端面设计几个螺孔，如图3-16b右图所示，则可用螺钉将衬套顶出

　　三、技术要求分析

　　零件的技术要求主要有：

　　1．加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差）；

　　2．主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸精度和位置公差）；

　　3．加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求；

　　4．热处理及其它要求。

　　通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。

上述四个方面均要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。

在对零件的结构工艺性和技术要求分析后，对零件的加工工艺路线及加工方法就形成一个初步的轮廓，从而为下一步制订工艺规程作好准备。

　　若在工艺分析时发现零件的结构工艺性不好，技术要求不合理或存在其它问题时，就可对零件设计提出修改意见，并经设计人员同意和履行规定的批准手续后，由设计人员进行修改。