9.4 零件的工艺结构在线视频

大家好

我是华北电力大学

《工程图学》课程的

主讲老师杨志凌

今天我们一起学习零件的工艺结构

零件在机器或部件中的功能

以及相应的机械制造工艺

共同决定了该零件的结构

所谓零件的机械制造工艺是指

将各种原材料半成品加工成为零件的方法和过程

常见的毛坯加工方法有

铸造

锻造

冲压

焊接等

常见的切削加工方法有

车

铣

刨

磨

钻

铰

攻丝等

零件的结构设计既要考虑零件功能

性能和美学

更要考虑工艺可能性

否则将使制造工艺复杂化

甚至无法制造或造成废品

零件上的常见工艺

多数是通过毛坯加工和机械加工获得的

故称为工艺结构

铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺

是将金属熔炼成符合一定要求的液体

并浇进铸型中

经冷却凝固

清整处理后得到有预定形状

尺寸和性能的铸件的工艺过程

铸造是生产机械零件毛坯的主要方法之一

实质是液态金属逐步冷却凝固成型

达到免机械加工或少量加工的目的

降低了成本

并在一定程度上减少了零件制造时间

最常见的铸造方法是砂型铸造

大致的流程为

制作木模

翻砂造型

熔化金属

浇注

落砂

去浇冒口整理

检验入库

铸件由于多种因素影响

常常会出现气孔

缩松

夹砂

裂纹

凹坑等缺陷

为了避免铸造缺陷

保证铸造质量

需对铸件的一些工艺结构提出要求

造型时

为了便于将木模从砂型中取出

在铸件的内外壁上

沿起模方向常设计出一定的斜度

称为起模斜度

或者拔模斜度

铸造斜度

如左上图所示

起模斜度的大小通常为1：100~1：20

用角度表示时

手工造型木模样为1°~3°

金属模样为1° ~2°

机构造型金属模样为0.5°~1°

起模斜度不大于3°时

图中可以不画出

也可以不标注斜度

但应在技术要求中加以注明

当需要表示时

如在一个视图中

起模斜度已表示清楚

在其他视图中只按其小端画出

为便于铸件造型

避免从砂型中起模时

砂型转角处落砂以及浇注时将转角处冲毁

并且防止铸件转角处产生裂纹

组织疏松和缩孔等铸造缺陷

将铸件上相邻表面的相交处

做成铸造圆角

如右下图所示

铸造圆角半径一般取壁厚的0.2~0.4倍

可从有关标准中查出

同一铸件的圆角半径大小应尽量相等

或接近

铸件经机械加工的表面

其毛坯上的圆角会被切削掉

转角处呈尖角或进一步加工出倒角

因此

在画图时

应将铸造圆角准确画出

不可省略

由于铸件上的两相交表面之间有铸造圆角光滑过渡

使得零件表面的交线变得不明显

严格地说已经不存在交线

但是为了区别不同表面

在画图时

仍就画出过渡线仍旧画出交线

过渡线的位置

与两表面理论上交线的位置

基本相同

根据国标GB/T4458.1-2002《机械制图 图样画法 视图》的规定

过渡线应用细实线绘制

且不宜与轮廓线相连

图中给出了各种情况的过渡线画法

请同学们在实践中多加练习

为了保证铸件的铸造质量

防止因壁厚不均冷却结晶速度不同

在肥厚外产生组织疏松

以致缩孔

薄厚相间处产生裂纹等

应使铸件壁厚均匀或逐渐变化

避免突然改变壁厚和局部肥大现象

壁厚变化不宜相差过大

为此可在两壁相交处设置过渡斜度

铸件厚度过厚易产生裂纹

缩孔等铸造缺陷

而厚度过薄又使铸件强度不够

为了避免由于厚度减薄对强度的影响

可以采用加强肋来补偿

下面介绍一些机械切削加工工艺

为了去掉切削零件时产生的毛刺

锐边

使得操作安全

便于装配

常在轴或孔的端部等处

加工倒角

其尺寸也可以简化标注

如下图所示

倒角多为45°

也可制成30°或60°

倒角宽度C数值

可以根据轴径或孔径查阅机械设计手册确定

GB/T16675.1—1996中指出

在不致引起误解的情况下

零件图中的倒角可以省略不画

为了避免在零件的轴肩或孔的台阶等转折处

由于应力集中

而在受力时产生裂纹或发生破坏

常加工出圆角

称为加工圆角或倒圆

圆角半径r的值

可以根据轴径或孔径查表确定

加工圆角的简化画法

注法与倒角

铸造圆角类同

如下图所示

如图所示

在轴或孔的切削加工过程中

为了便于退出刀具或砂轮

保护刀具或砂轮不受损坏

也为了在装配时

能使相关零件的端面紧密接触

在待加工表面的末端

预制出退刀槽或砂轮越程槽

退刀槽和砂轮越程槽

也是标准结构

其相关尺寸可以从国家标准中查取

一般的退刀槽

或越程槽

其尺寸可以按照

槽宽╳直径

或

槽宽╳槽深

标注

槽深是指浅的一侧的尺寸

零件上有各种形式和不同用途的孔

多数是用钻头加工而成

用钻头钻出的盲孔

在底部有一个120的锥角

钻孔深度指的是圆柱部分的深度

不包括锥坑

用钻头加工的阶梯孔

在阶梯形的过渡处

也存在锥角为120的圆台

用钻头钻孔时

被加工零件的结构设计

应考虑到加工方便

以保证钻孔的主要位置准确性

和避免钻头折断

同时还要保证

钻削工具有最方便的工作条件

为此

钻头的轴线应当

尽量垂直于被钻孔的端面

如果钻孔处表面是斜面或曲面

应预先设计与钻孔方向垂直的

平面凸台或凹坑

并且设计的位置应避免

钻头单边受力产生偏斜或折断

因此

上图符合上述工艺条件

是合理的

下图则不合理

为了保证装配时零件间接触良好

减少零件上机械加工的面积

降低加工费用

设计铸件结构时常设置凸台

凹坑

或凹槽

凹腔

零件在与螺栓头部或与螺母

垫圈接触的表面

常设置凸台

这时只需切削加工顶面即可

或者加工出沉孔

底面的凹槽或是孔的凹腔不需加工

只加工其相邻的表面

这样的工艺结构可以减少加工面

并且保证两零件接触良好

对属于不连续的同一表面的

凸台应同时加工

在标注尺寸时

尺寸只注一次

零件上的常见工艺结构就学习到这里

同学们下次课再见