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機械加工件結構設計的注意事項


 大部分的金屬零件為了達到投入使用的標準,在正式使用前會進行機械加工,這也是機械零件裝配前的最後一道。因此,機械加工的質量和成本對於機械零件以至整個機器的質量和成本都有很大影響。因此,在設計過程中,必須考慮機械加工工藝問題。

特別是對於一些特殊的機械零件來說,其製造工藝往往有很大的特殊性,在設計中應該特別注意考慮。一個零件是否能夠製造,可能成為一個設計方案能否采用的決定性因素。因此,對於這些機機械加工零件結構設計時,需要注意以下問題。

1、節約材料的零件結構設計

注意減小毛坯尺寸,凸緣由圓鋼直接車製而成,如設計最大直徑為100mm則要用105mm或110mm的圓鋼加工。如設計最大直徑98mm,則可以用100mm的鋼料加工,可節省大量鋼材。

2、減少機械加工工作量的結構設計

(1)要考慮到鑄造誤差的影響

 

鑄造零件的誤差是比較大的,在設計鑄件加工麵時必須充分考慮。如軸承端蓋與箱體上的凸台相配,但箱體上凸台的位置難以做到十分準確。如端蓋凸緣與凸台直徑設計成正好相等,則由於鑄件誤差的影響,往往會出現端蓋凸出到凸台以外的情況。因此鑄造的凸台直徑應該大一些。

(2)不同加工精度表麵要分開

兩表麵粗糙度要求不同時,兩表麵之間必須有明確的分界線。這樣不但加工方便,而且形狀美觀。

3、減少手工加工或補充加工的結構設計

(1)用平麵磨代替手工研磨導軌

大型光學計量儀器萬能工具顯微鏡的導軌原設計圓形導軌,用於手工研磨,後修改為平V導軌,用平麵磨床加工,生產率有很大提高。

(2)用平麵磨或精刨代替刮研減速箱分箱麵

剖分式減速箱箱體的分箱麵,要求平麵度較高,原來有些生產單位用手工刮研,工作量大,生產率低,以後多改為平麵磨床加工活精刨。

4、簡化被加工麵的形狀和要求

(1)必須避免非圓形零件的止口配合

在箱型零件表麵有一凸緣與之相配。為使配上之蓋定位準確,除用螺釘固定外,設計有止口配合,此配合孔宜用圓形,不宜用矩形、正方形、橢圓形等其他形狀。

(2)必滿複雜形狀零件倒角

 

複雜形狀的零件倒角加工困難。如橢圓形等複雜形狀,難以用機械加工方法倒角,用手工方法倒角,很難保證加工質量。

5、便於夾持、測量的零件結構設計

避免無法夾持的零件結構,機械零件在加工時必須夾持在機床上,因此機械零件上必須有便於夾持的部位。另外,夾持零件必須有足夠大的支持力,以保證在切削力作用下,零件不會晃動。因此零件有足夠的剛度,以免產生夾持變形。

6、避免刀具切削工作處於不利條件

刀具容易進入或退出加工麵,刀具進入或退出加工麵時,都要求有一定的運動空間,設計時應保留足夠的間隙。

7、正確處理軸與孔(內、外表麵)的結構

 

複雜加工表麵要設計在外表麵而不要設計在內表麵上,軸類零件比孔的加工容易。因此當兩個軸,孔形狀的零件配在一起,它們中間有一些比較複雜的結構時,把這些結構設計在軸上,往往比設計在孔的內表麵更好。

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