一.概述
機械產(chǎn)品設(shè)計除了應(yīng)滿足產(chǎn)品使用性能外，還應(yīng)滿足制造工藝的要求，否則就有可能影響產(chǎn)品生產(chǎn)效率和產(chǎn)品成本，嚴(yán)重時甚至無法生產(chǎn)。一個結(jié)構(gòu)工藝性低劣的產(chǎn)品，在激烈競爭的市場經(jīng)濟環(huán)境中是站不住腳的。一個好的產(chǎn)品設(shè)計師要同時是一個好的工藝師。

機械產(chǎn)品設(shè)計的工藝性評價實際就是評價所設(shè)計的產(chǎn)品在滿足使用要求的前提下制造、維修的可行性和經(jīng)濟性。這里所說的經(jīng)濟性是一個含意寬廣的術(shù)語，它應(yīng)是材料消耗要少、制造勞動要少、生產(chǎn)效率要高和生產(chǎn)成本要低的綜合。

對機械產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行工藝性評價須與具體生產(chǎn)條件相聯(lián)系，在大批量生產(chǎn)中認(rèn)為圖5-55a所示箱體同軸孔系結(jié)構(gòu)是工藝性好的結(jié)構(gòu)；在單件小批生產(chǎn)中則認(rèn)為圖5-55b所示同軸孔系結(jié)構(gòu)是工藝性好的結(jié)構(gòu)；這是因為在大批大量生產(chǎn)中采用專用雙面組合鏜床加工，可以從箱體兩端向中進(jìn)給鏜孔。采用專用組合鏜床，一次性投資雖然很高，但因產(chǎn)量大，分?jǐn)偟矫總€零件上的工藝成本并不多，經(jīng)濟上仍是合理的。

機械產(chǎn)品設(shè)計的工藝性評價包括毛坯制造工藝性評價、熱處理工藝性評價、機械加工工藝性評價和裝配工藝性評價，此處只介紹機械加工藝性評價和裝配工藝性評價。

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二.機械產(chǎn)品設(shè)計的機械加工工藝性評價

評價機械產(chǎn)品設(shè)計的機械加工工藝性可以從以下幾個方面進(jìn)行分析評價：

1、零件結(jié)構(gòu)要素要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

零件結(jié)構(gòu)要素螺紋、花鍵、齒輪、中心孔、空刀槽等的結(jié)構(gòu)和尺寸都應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。零件結(jié)構(gòu)要素標(biāo)準(zhǔn)化了，不僅可以簡化設(shè)計工作，而且在產(chǎn)品加工過程中可以使用標(biāo)準(zhǔn)的和通用的工藝裝備（刀具、量具等），可以縮短零件的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，可以降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品上市也快。

2、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件

設(shè)計產(chǎn)品時應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，上述兩類零件在產(chǎn)品中所占的比例是評定產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化程度的一個重要指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)化程度可用標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)A進(jìn)行評定。

式中該產(chǎn)品采用的標(biāo)準(zhǔn)件總數(shù)；該產(chǎn)品采用的通用件總數(shù)；該產(chǎn)品零件總數(shù)。

采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，不僅可以簡化設(shè)計，避免重復(fù)的設(shè)計工作，而且還可以降低產(chǎn)品制造成本，產(chǎn)品上市也快。

3、在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下，零件圖上標(biāo)注的尺寸精度等級和表面粗糙度值應(yīng)取經(jīng)濟值尺寸公差規(guī)定過嚴(yán)，表面粗糙度值規(guī)定過小，必然會無謂地增加產(chǎn)品制造成本。在對機械產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行機械加工工藝性評價時，要對主要工作表面的尺寸公差、極限偏差逐一加以校核。在沒有特殊要求的情況下，表面粗糙度值應(yīng)與該表面加工精度等級相對應(yīng)。

4、盡量選用切削加工性好的材料

材料的切削加工性是指在一定生產(chǎn)條件下，該材料切削加工的難易程度。材料切削加工性評價與加工要求有關(guān)，粗加工時要求具有較高的切削效率，精加工時則要求被加工表面能獲得較高的加工精度和較好的加工表面質(zhì)量。材料強度高，切削力大，切削溫度高，刀具磨損快，切削加工性差；材料強度相同時，塑性較大的材料由于加工變形和硬化程度較大、切屑與前刀面的接觸長度大，切削力大，切削溫度高，刀具磨損快，表面粗糙度大，切削加工性差；在鋼材中適當(dāng)添加磷、硫等元素，可以降低鋼的塑性，對提高鋼材的切削加工性有利。

5、零件上有便于裝夾的定位基準(zhǔn)面和夾緊面

產(chǎn)品設(shè)計人員在設(shè)計零件圖時，須充分考慮零件加工時可能采用的定位基準(zhǔn)面和夾緊面，應(yīng)盡量選用在夾具中能夠進(jìn)行穩(wěn)定定位的表面作設(shè)計基準(zhǔn)。如果零件上沒有合適的設(shè)計基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)能作定位基準(zhǔn)面，應(yīng)考慮設(shè)置輔助基準(zhǔn)面。輔助基準(zhǔn)面應(yīng)標(biāo)注相應(yīng)的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度值。

6、保證能以較高的生產(chǎn)率加工

（1）被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單 鍵槽形狀只能用生產(chǎn)率較低的鍵槽銑刀加工，圖5-56b所示結(jié)構(gòu)就能用生產(chǎn)率較高的三面刃銑刀加工。

（2）盡量減少加工面積 兩種氣缸套零件，圖b所示結(jié)構(gòu)比圖a所示結(jié)構(gòu)加工面積小，工藝性好。箱體零件耳座結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)不但省料而且生產(chǎn)效率高。

（3）盡量減少加工過程的裝夾次數(shù)零件螺孔，需作兩次裝夾，先鉆、攻螺孔B、C，然后翻過來裝夾，再鉆、攻螺紋孔A。如果設(shè)計允許，宜將螺孔的結(jié)構(gòu)。

（4）盡量減少工作行程次數(shù)平面結(jié)構(gòu)只需一次工作行程就可以加工完，工藝性好。平面結(jié)構(gòu)須經(jīng)3次工作行程才能加工完，工藝性差。

7. 保證刀具能正常工作

結(jié)構(gòu)，孔的入口端和出口端都是斜面或曲面，鉆孔時鉆頭兩個刃受力不均，容易引偏，鉆頭也容易折斷，宜改用圖5-61b所示結(jié)構(gòu)。圖c所示孔結(jié)構(gòu)，入口是平的，但出口都是曲面。