車輛制造工藝學(xué)

1、1/17第八章第八章 結(jié)構(gòu)工藝性結(jié)構(gòu)工藝性第一節(jié)第一節(jié) 零件機(jī)械加工的零件機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工結(jié)構(gòu)工 藝性藝性第二節(jié)第二節(jié) 產(chǎn)品裝配的產(chǎn)品裝配的結(jié)構(gòu)工藝性結(jié)構(gòu)工藝性2/17第一節(jié)第一節(jié) 零件機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性零件機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性 在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，除了要滿足零件的使用在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，除了要滿足零件的使用性能要求外，還應(yīng)滿足制造工藝的要求，即性能要求外，還應(yīng)滿足制造工藝的要求，即結(jié)構(gòu)工藝性的要求。結(jié)構(gòu)工藝性的要求。 結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。求的前提下，制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 零件滿足在一定的生產(chǎn)

2、條件和保證使用性能零件滿足在一定的生產(chǎn)條件和保證使用性能的前提下，能以高的生產(chǎn)率和低的成本制造的前提下，能以高的生產(chǎn)率和低的成本制造出來(lái)，這樣的零件的結(jié)構(gòu)工藝性就好。出來(lái)，這樣的零件的結(jié)構(gòu)工藝性就好。3/17第一節(jié)第一節(jié) 零件機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性零件機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性 評(píng)價(jià)零件結(jié)構(gòu)工藝性優(yōu)劣的條件很多評(píng)價(jià)零件結(jié)構(gòu)工藝性優(yōu)劣的條件很多 ，可以從以下，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：幾個(gè)方面進(jìn)行： 一、提高零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度一、提高零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度 二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便零件加工二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便零件加工(表表8-1)和檢測(cè)和檢測(cè)(表表8-2) 三、方便零件在夾具中的安裝、定位、夾緊三、方便零件在夾具中的安裝、定

3、位、夾緊(表表8-3) 四、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量四、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量 （一）盡量減少零件的裝夾和機(jī)床的調(diào)整次數(shù)（一）盡量減少零件的裝夾和機(jī)床的調(diào)整次數(shù)(表表 8-4) （二）盡量減少零件的加工面積（二）盡量減少零件的加工面積(表表 8-5 )4/17第二節(jié)第二節(jié) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的裝配工藝性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 零部件結(jié)構(gòu)裝配工藝性是：設(shè)計(jì)的零部件在滿足產(chǎn)品零部件結(jié)構(gòu)裝配工藝性是：設(shè)計(jì)的零部件在滿足產(chǎn)品使用性能要求的情況下，其裝配連接的可行性和經(jīng)濟(jì)使用性能要求的情況下，其裝配連接的可行性和經(jīng)濟(jì)性，或者說(shuō)機(jī)器裝配的難易程度。性，或者說(shuō)機(jī)器裝配的難易程度。 零部件的裝配工藝性將直接影響裝配

4、工作的效率和質(zhì)零部件的裝配工藝性將直接影響裝配工作的效率和質(zhì)量。而零部件的裝配工藝性主要取決于零件的結(jié)構(gòu)設(shè)量。而零部件的裝配工藝性主要取決于零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所以在零件設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)充分考慮零件的裝配工計(jì)。所以在零件設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)充分考慮零件的裝配工藝性，使零件不僅方便機(jī)械加工，而且便于裝配，容藝性，使零件不僅方便機(jī)械加工，而且便于裝配，容易保證裝配精度，使裝配所消耗的勞動(dòng)量少、裝配周易保證裝配精度，使裝配所消耗的勞動(dòng)量少、裝配周期短、成本低等。期短、成本低等。5/17第二節(jié)第二節(jié) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的裝配工藝性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的裝配工藝性主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的裝配工藝性主要從以

5、下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。 一產(chǎn)品能方便分解成獨(dú)立裝配的裝配單元一產(chǎn)品能方便分解成獨(dú)立裝配的裝配單元 二、有正確的裝配基準(zhǔn)二、有正確的裝配基準(zhǔn)(表表 8-6) 三、便于裝配三、便于裝配(表表 8-7 ) 四、方便易損零件的拆除和維修四、方便易損零件的拆除和維修(表表 8-8 ) 五、減少裝配時(shí)的修配和機(jī)械加工工作量五、減少裝配時(shí)的修配和機(jī)械加工工作量(表表 8-9 ) 六、正確選擇裝配方法六、正確選擇裝配方法6/17一、提高零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度一、提高零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度 標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段之一。零標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段之一。零件結(jié)構(gòu)要素的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，既可以簡(jiǎn)化零件件結(jié)構(gòu)要素的標(biāo)準(zhǔn)

6、化程度高，既可以簡(jiǎn)化零件的設(shè)計(jì)工作，又可以減少零件生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，的設(shè)計(jì)工作，又可以減少零件生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，使零件的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大大縮短，降低零件的使零件的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大大縮短，降低零件的生產(chǎn)成本。生產(chǎn)成本。 零件結(jié)構(gòu)要素的標(biāo)準(zhǔn)化主要包括如螺紋、中心零件結(jié)構(gòu)要素的標(biāo)準(zhǔn)化主要包括如螺紋、中心孔、空刀槽、砂輪越程槽、錐度與錐角、零件孔、空刀槽、砂輪越程槽、錐度與錐角、零件倒圓與倒角、球面半徑、倒圓與倒角、球面半徑、T型槽、鋸縫尺寸等，型槽、鋸縫尺寸等，這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸標(biāo)注應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸標(biāo)注應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 7/17表8-1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便零件加工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便零

7、件加工要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） 鉆孔的入端和出端應(yīng)鉆孔的入端和出端應(yīng)避免斜面。在斜面上避免斜面。在斜面上鉆孔時(shí)，鉆孔存在水鉆孔時(shí)，鉆孔存在水平分力，鉆頭易引偏平分力，鉆頭易引偏甚至折斷，鉆孔精度甚至折斷，鉆孔精度不高，影響生產(chǎn)率不高，影響生產(chǎn)率 應(yīng)避免深孔加工，盡應(yīng)避免深孔加工，盡量減少孔的加工長(zhǎng)度量減少孔的加工長(zhǎng)度 被加工孔的軸線應(yīng)避被加工孔的軸線應(yīng)避免傾斜。免傾斜。B結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，幾個(gè)平化夾具結(jié)構(gòu)，幾個(gè)平行孔便于同時(shí)加工行孔便于同時(shí)加工 8/17表8-2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便零件檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便零件檢測(cè)要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明

8、 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） 零件的尺寸標(biāo)注應(yīng)便零件的尺寸標(biāo)注應(yīng)便于加工和測(cè)量。于加工和測(cè)量。A結(jié)結(jié)構(gòu)中的構(gòu)中的1000.1不便不便于加工和測(cè)量于加工和測(cè)量 B結(jié)構(gòu)便于錐度的加結(jié)構(gòu)便于錐度的加工和檢測(cè)工和檢測(cè) 被測(cè)尺寸應(yīng)避免多次被測(cè)尺寸應(yīng)避免多次換算的情況，以便于換算的情況，以便于檢測(cè)檢測(cè) 9/17表8-3方便零件在夾具中的安裝、定位、夾緊方便零件在夾具中的安裝、定位、夾緊要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） 以圓柱面定位夾緊容以圓柱面定位夾緊容易并且可靠。易并且可靠。B結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在圓錐面前設(shè)一段圓在圓錐

9、面前設(shè)一段圓柱面，方便工件的定柱面，方便工件的定位夾緊位夾緊 加工面應(yīng)有支承面較加工面應(yīng)有支承面較大的基準(zhǔn)，以便加工大的基準(zhǔn)，以便加工時(shí)定位、測(cè)量和夾緊。時(shí)定位、測(cè)量和夾緊。B設(shè)置了工藝凸臺(tái)，設(shè)置了工藝凸臺(tái)，下方的大平面既可使下方的大平面既可使定位可靠，又可作為定位可靠，又可作為電器箱箱蓋面電器箱箱蓋面 增加夾緊邊緣或工藝增加夾緊邊緣或工藝孔，使工件加工時(shí)能孔，使工件加工時(shí)能進(jìn)行可靠的夾緊進(jìn)行可靠的夾緊 10/17（一）表（一）表 8-4盡量減少零件的裝夾和機(jī)床的調(diào)整次數(shù)盡量減少零件的裝夾和機(jī)床的調(diào)整次數(shù)要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B）

10、對(duì)同一零件上的同一對(duì)同一零件上的同一種結(jié)構(gòu)要素，為了減種結(jié)構(gòu)要素，為了減少刀具的種類，減少少刀具的種類，減少換刀等輔助時(shí)間，應(yīng)換刀等輔助時(shí)間，應(yīng)盡量使其一致盡量使其一致 為了減少換刀和裝夾為了減少換刀和裝夾次數(shù)，應(yīng)盡可能使同次數(shù)，應(yīng)盡可能使同一軸上的鍵槽寬度一一軸上的鍵槽寬度一致，且在同一側(cè)。但致，且在同一側(cè)。但當(dāng)鍵槽較多時(shí)，應(yīng)交當(dāng)鍵槽較多時(shí)，應(yīng)交錯(cuò)排列，以免降低軸錯(cuò)排列，以免降低軸的強(qiáng)度的強(qiáng)度 傾斜加工表面和斜孔傾斜加工表面和斜孔會(huì)增加工件的裝夾次會(huì)增加工件的裝夾次數(shù)。數(shù)。B加工時(shí)只需裝加工時(shí)只需裝夾一次夾一次 11/17（二）表（二）表 8-5盡量減少零件的加工面積盡量減少零件的加工面積要

11、點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） 部分支撐面設(shè)計(jì)成臺(tái)部分支撐面設(shè)計(jì)成臺(tái)階面，既減少了加工階面，既減少了加工面積，也提高了底面面積，也提高了底面的接觸剛度和定位的的接觸剛度和定位的準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性 接觸面改為環(huán)形面后，接觸面改為環(huán)形面后，可大大減少切削加工可大大減少切削加工面積面積 箱體類零件的結(jié)合面，箱體類零件的結(jié)合面，應(yīng)盡量減少其磨削和應(yīng)盡量減少其磨削和刮削的面積刮削的面積 12/17一產(chǎn)品能方便分解成獨(dú)立裝配的裝配單元一產(chǎn)品能方便分解成獨(dú)立裝配的裝配單元 汽車是由許多零件組成的，零件是汽車的最小單元。汽車是由許多零件組成的，零件是汽車的最小

12、單元。為了有效地組織裝配工作，在汽車的生產(chǎn)過(guò)程中，常為了有效地組織裝配工作，在汽車的生產(chǎn)過(guò)程中，常常將汽車劃分為若干個(gè)獨(dú)立的裝配單位，以便組織平常將汽車劃分為若干個(gè)獨(dú)立的裝配單位，以便組織平行的流水線裝配，縮短裝配周期。因此，產(chǎn)品能否合行的流水線裝配，縮短裝配周期。因此，產(chǎn)品能否合理地劃分為若干獨(dú)立的裝配單元是評(píng)價(jià)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)裝配理地劃分為若干獨(dú)立的裝配單元是評(píng)價(jià)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)裝配工藝性的最重要的指標(biāo)之一。工藝性的最重要的指標(biāo)之一。 我們可以將產(chǎn)品的裝配單元?jiǎng)澐譃槲寮?jí)，即零件、合我們可以將產(chǎn)品的裝配單元?jiǎng)澐譃槲寮?jí)，即零件、合件、組件、部件和產(chǎn)品。我們將能進(jìn)行獨(dú)立裝配的部件、組件、部件和產(chǎn)品。我們將能進(jìn)行

13、獨(dú)立裝配的部分叫做裝配單元。任何機(jī)器都是由若干個(gè)裝配單元組分叫做裝配單元。任何機(jī)器都是由若干個(gè)裝配單元組成的。如汽車可以分為前后橋、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車成的。如汽車可以分為前后橋、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車身等部件。身等部件。13/17二、表二、表 8-6有正確的裝配基準(zhǔn)有正確的裝配基準(zhǔn)要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） 兩個(gè)有同軸度要求的零件兩個(gè)有同軸度要求的零件聯(lián)接時(shí)，應(yīng)有正確的裝配聯(lián)接時(shí)，應(yīng)有正確的裝配基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)。B結(jié)構(gòu)通過(guò)止口定位，結(jié)構(gòu)通過(guò)止口定位，簡(jiǎn)便合理簡(jiǎn)便合理 不能用螺紋聯(lián)接作為裝配不能用螺紋聯(lián)接作為裝配基準(zhǔn)。基準(zhǔn)。A結(jié)構(gòu)螺紋聯(lián)接不能結(jié)

14、構(gòu)螺紋聯(lián)接不能保證裝配后的同軸度。保證裝配后的同軸度。B結(jié)結(jié)構(gòu)用圓柱面作為裝配基準(zhǔn)構(gòu)用圓柱面作為裝配基準(zhǔn)面，加工方便，也減少了面，加工方便，也減少了選配和調(diào)整的工作量選配和調(diào)整的工作量 互有位置要求的零件應(yīng)盡互有位置要求的零件應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)。量采用同一定位基準(zhǔn)。A結(jié)結(jié)構(gòu)齒輪構(gòu)齒輪1和和2不能保證全齒不能保證全齒都嚙合。都嚙合。B結(jié)構(gòu)齒輪軸用兩結(jié)構(gòu)齒輪軸用兩卡環(huán)定位。使兩根軸由同卡環(huán)定位。使兩根軸由同一箱體壁定位，可保證齒一箱體壁定位，可保證齒輪嚙合的正確位置輪嚙合的正確位置 14/17三、表三、表 8-7便于裝配便于裝配要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)

15、構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） 有配合要求的零件端有配合要求的零件端部應(yīng)有倒角，以便于部應(yīng)有倒角，以便于裝配裝配 裝配時(shí)形成密封腔處裝配時(shí)形成密封腔處應(yīng)有排氣通道，使裝應(yīng)有排氣通道，使裝配能順利進(jìn)行配能順利進(jìn)行 與軸承孔配合的軸徑與軸承孔配合的軸徑不要太長(zhǎng)，以免裝配不要太長(zhǎng)，以免裝配困難。困難。B軸承右側(cè)的軸承右側(cè)的軸徑減小，既使裝配軸徑減小，既使裝配方便，也降低了軸的方便，也降低了軸的加工成本加工成本 15/17四、表四、表 8-8方便易損零件的拆除和維修方便易損零件的拆除和維修要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） A結(jié)構(gòu)中軸承座臺(tái)階內(nèi)徑等于軸承結(jié)

16、構(gòu)中軸承座臺(tái)階內(nèi)徑等于軸承外徑，軸承內(nèi)圈外徑等于軸頸軸外徑，軸承內(nèi)圈外徑等于軸頸軸肩直徑，軸承內(nèi)、外圈均無(wú)法拆肩直徑，軸承內(nèi)、外圈均無(wú)法拆卸。卸。B結(jié)構(gòu)中軸承座臺(tái)肩內(nèi)徑大于結(jié)構(gòu)中軸承座臺(tái)肩內(nèi)徑大于軸承外圈內(nèi)徑，軸頸軸肩直徑小軸承外圈內(nèi)徑，軸頸軸肩直徑小于軸承內(nèi)圈外徑；或在軸承座臺(tái)于軸承內(nèi)圈外徑；或在軸承座臺(tái)肩處設(shè)肩處設(shè)24個(gè)缺口，軸承內(nèi)外圈個(gè)缺口，軸承內(nèi)外圈便可方便拆卸了便可方便拆卸了 因軸承端蓋與箱體支承孔有配合因軸承端蓋與箱體支承孔有配合要求，在拆卸端蓋時(shí)，為便于拆要求，在拆卸端蓋時(shí)，為便于拆卸，在端蓋上應(yīng)設(shè)計(jì)出卸，在端蓋上應(yīng)設(shè)計(jì)出24個(gè)螺個(gè)螺孔，拆卸時(shí)擰入螺釘既可將端蓋孔，拆卸時(shí)擰入螺釘

17、既可將端蓋頂出頂出 為了便于拆卸過(guò)盈配合連接件為了便于拆卸過(guò)盈配合連接件1，應(yīng)配置拆卸螺釘或采用具有拆卸應(yīng)配置拆卸螺釘或采用具有拆卸螺孔的錐銷螺孔的錐銷 16/17五、表五、表 8-9減少裝配時(shí)的修配和機(jī)械加工工作量減少裝配時(shí)的修配和機(jī)械加工工作量要點(diǎn)與說(shuō)明要點(diǎn)與說(shuō)明 不合理的結(jié)構(gòu)（不合理的結(jié)構(gòu)（A） 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)（B） A結(jié)構(gòu)軸套裝上后需結(jié)構(gòu)軸套裝上后需要鉆孔、攻絲。要鉆孔、攻絲。B結(jié)結(jié)構(gòu)避免了裝配時(shí)的切構(gòu)避免了裝配時(shí)的切削加工削加工 A結(jié)構(gòu)中后壓板與導(dǎo)結(jié)構(gòu)中后壓板與導(dǎo)軌之間的間隙用修配軌之間的間隙用修配法保證。法保證。B結(jié)構(gòu)中可結(jié)構(gòu)中可用調(diào)整法，裝配效率用調(diào)整法，裝配效率高高 A結(jié)構(gòu)需在活塞上配結(jié)構(gòu)需在活塞上配鉆銷孔。鉆銷孔。B結(jié)構(gòu)用