一、分析研究產(chǎn)品的零件圖樣和裝配圖樣 在編制零件機械加工工藝規(guī)程前,首先應(yīng)研究零件的工作圖樣和產(chǎn)品裝配圖樣,熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件,明確該零件在產(chǎn)品中的位置和作用;了解并研究各項技術(shù)條件制訂的依據(jù),找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵,以便在擬訂工藝規(guī)程時采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员WC。
工藝分析的目的,一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理,是否便于加工和裝配;二是通過工藝分析,對零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解,以便制訂出合理的工藝規(guī)程。
如圖 3-8 所示的汽車鋼板彈簧吊耳,使用時,鋼板彈簧與吊耳兩側(cè)面是不接觸的,所以吊耳內(nèi)側(cè)的粗糙度可由原來的設(shè)計要求 R a3.2 μ m 建議改為 R a12.5 μ m. 。這樣在銑削時可只用粗銑不用精銑,減少銑削時間。
再如圖 3-9 所示的方頭銷,其頭部要求淬火硬度 55~60HRC ,所選用的材料為 T 8A ,該零件上有一孔φ 2H7 要求在裝配時配作。由于零件長度只有 15mm ,方頭部長度僅有 4mm ,如用 T 8A 材料局部淬火,勢必全長均被淬硬,配作時,φ 2H7 孔無法加工。若建議材料改用 20Cr 進(jìn)行滲碳淬火,便能解決問題。
二、結(jié)構(gòu)工藝性分析
零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的前提下,制造的可行性和經(jīng)濟性。下面將從零件的機械加工和裝配兩個方面,對零件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析。
(一)機械加工對零件結(jié)構(gòu)的要求
1 .便于裝夾 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工時的定位和夾緊,裝夾次數(shù)要少。圖 3 -10a 所示零件,擬用頂尖和雞心夾頭裝夾,但該結(jié)構(gòu)不便于裝夾。若改為圖 b 結(jié)構(gòu),則可以方便地裝置夾頭。
2 .便于加工 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值,以便使用標(biāo)準(zhǔn)化刀具和量具。同時還注意退刀和進(jìn)刀,易于保證加工精度要求,減少加工面積及難加工表面等。表 3-8b 所示為便于加工的零件結(jié)構(gòu)示例。


3 .便于數(shù)控機床加工
被加工零件的數(shù)控工藝性問題涉及面很廣,下面結(jié)合編程的可能性與方便性來作工藝性分析。
編程方便與否常常是衡量數(shù)控工藝性好壞的一個指標(biāo)。例如圖 3-11 所示某零件經(jīng)過抽象的尺寸標(biāo)注方法,若用 APT 語言編寫該零件的源程序,要用幾何定義語句描述零件形狀時,將遇到麻煩,因為 B 點及其直線 OB 難于定義。解決此問題需要迂回,即先過 B 點作一平行于 L 1 之直線 L 3 并定義它,同時還要定義出直線 AB ,于是方能求出 L 3 與直線 AB 交點 B ,進(jìn)而定義 OB 。否則要進(jìn)行機外手工計算,這是應(yīng)該盡量避免的。由此看出,零件圖樣上尺寸標(biāo)注方法對工藝性影響較大。為此對零件設(shè)計圖樣應(yīng)提出不同的要求,凡經(jīng)數(shù)控加工的零件,圖樣上給出的尺寸數(shù)據(jù)應(yīng)符合編程方便的原則。
零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸,這樣可以減少換刀次數(shù),還有可能應(yīng)用控制程序或?qū)S贸绦蛞钥s短程序長度。例如圖 3 -12a 所示,由于圓角大小決定


著刀具直徑大小,很容易看出工藝性好壞。所以應(yīng)對一些主要的數(shù)控加工零件推薦規(guī)范化設(shè)計結(jié)構(gòu)及尺寸。圖 3-12b 表明應(yīng)盡量避免用球頭刀加工(此時 R=r ),一般考慮為 d=2(R-r) 。此外,有的數(shù)控機床有對稱加工的功能,編程時對于一些對稱性零件,如圖 3-13 所示的零件,只需編其半邊的程序,這樣可以節(jié)省許多編程時間。
4 .便于測量
設(shè)計零件結(jié)構(gòu)時,還應(yīng)考慮測量的可能性與方便性。圖 3-14 所示,要求測量孔中心線與基準(zhǔn)面 A 的平行度。如圖 3 -14a 所示的結(jié)構(gòu),由于底面凸臺偏置一側(cè)而平行度難于測量。在圖 3-14b 中增加一對稱的工藝凸臺,并使凸臺位置居中,此時則測量大為方便。


(二)裝配和維修對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求
零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和維修時的拆裝。如圖 3 -15a 左圖結(jié)構(gòu)無透氣口,銷釘孔內(nèi)的空氣難于排出,故銷釘不易裝入。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖 3 -15a 右圖。在圖 3-15b 中為保證軸肩與支承面緊貼,可在軸肩處切槽或孔口處倒角。圖 3 -15c 為兩個零件配合,由于同一方向只能有一個定位基面,故圖 3 -15c 左圖不合理,而右圖為合理的結(jié)構(gòu)。在圖 3-15d 中,左圖螺釘裝配空間太小,螺釘裝不進(jìn)。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖 3-15d 右圖。

圖 3-16 為便于拆裝的零件結(jié)構(gòu)示例。在圖 3 -16a 左圖中,由于軸肩超過軸承內(nèi)圈,故軸承內(nèi)圈無法拆卸。圖 3-16b 所示為壓入式襯套。若在外殼端面設(shè)計幾個螺孔,如圖 3-16b 右圖所示,則可用螺釘將襯套頂出
三、技術(shù)要求分析
零件的技術(shù)要求主要有:
1 .加工表面的形狀精度(包括形狀尺寸精度和形狀公差);
2 .主要加工表面之間的相互位置精度(包括距離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質(zhì)量要求;
4 .熱處理及其它要求。
通過對零件技術(shù)要求的分析,就可以區(qū)分主要表面和次要表面。上述四個方面均要求較高的表面,即為主要表面,要采用各種工藝措施予以重點保證。在對零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)要求分析后,對零件的加工工藝路線及加工方法就形成一個初步的輪廓,從而為下一步制訂工藝規(guī)程作好準(zhǔn)備。
若在工藝分析時發(fā)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)工藝性不好,技術(shù)要求不合理或存在其它問題時,就可對零件設(shè)計提出修改意見,并經(jīng)設(shè)計人員同意和履行規(guī)定的批準(zhǔn)手續(xù)后,由設(shè)計人員進(jìn)行修改。