零件结构
零件上常见的工艺结构
（c）正确
（d）错误
图8-58 钻孔应注意的问题
（e）正确
（a）不合理 （b）合理
图8-59 钻孔的方便性
机械制图
谢谢观看！
（a）
（b）
图8-55 退刀槽和砂轮越程槽
（c）
1.2 机械加工工艺结构 3．凸台和凹坑
为了保证零件表面在装配时接触良好和减少机械加工 的面积，常在零件表面上设计出凸台或凹坑，并尽量使多 个凸台在同一水平面上，以便于加工，如图8-56所示。
图8-56 凸台和凹坑
1.2 机械加工工艺结构
4．钻孔结构
1.2 机械加工工艺结构
2．退刀槽和砂轮越程槽
切削时（主要是车削和磨削），为了便于退出刀具或 砂轮，常在待加工面的轴肩处预先车出退刀槽和砂轮越程 槽。这样既能保证加工表面满足加工技术要求，又便于装 配时相关零件间靠紧。常见退刀槽和砂轮越程槽的简化画 法及尺寸标注如图8-55所示。
1.2 机械加工工艺结构机 Nhomakorabea制图零件上常见 的工艺结构
零件上常见的工艺结构
零件的结构形状主要是由零件在机器中的作用以及 其制造工艺所决定的。因此，零件的结构除满足使用要 求外，还应具有合理的工艺结构。零件上常见的工艺结 构有铸造工艺结构、机械加工工艺结构等。
1.1 铸造工艺结构
铸造是指将熔融的液态金属或合金浇入砂型型腔中， 待其冷却凝固后获得的具有一定形状和性能的铸造零件 的方法。铸造的工艺结构包括铸造圆角、起模斜度和铸 件壁厚等。
1.2 机械加工工艺结构
（a）45°倒角 （b）非45°倒角
图8-54 倒角和圆角
1.2 机械加工工艺结构
为了避免因应力集中而产生裂纹，在轴或孔中直径不 等的交接处，常加工成环面过渡，称为倒圆，如图8-54（c ）所示。
5.1 零件的结构分析
零件的结构分析
1.铸造圆角
常见的零件工艺结构
为防止铸造砂型落砂，避免铸件冷却时产生裂纹， 在铸造表面相交处均应以圆角过渡。当两相交表面之 一经过切削加工，则应画尖角。 缩孔
裂缝
加工后成尖角
零件的结构分析
2.起模斜度
为便于取模，铸件壁沿起模方向应设计出起模 斜度。斜度不大的结构，通常可按其小端尺寸简化 画出图形。 起模斜度 简化画图
退刀槽
砂轮越程槽
零件的结构分析
6. 凸台与凹台
零件上凡与其他零件接触的表面一般都要加工， 为了保证两零件表面的良好接触，同时减少接触面的 加工面积，以降低制造费用，在零件的接触表面处常 设计出凸台或凹台。
(a)Βιβλιοθήκη (b)( c)(d)
零件的结构分析
沉孔的加工
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零件的结构分析示例零件的结构分析示例1示例2零件的结构分析零件的结构分析示例底板长圆孔螺栓孔部分圆柱圆锥台倒角半圆孔底板长圆孔螺栓孔部分圆柱圆锥台倒角半圆孔凹槽半圆孔凹槽凹槽凸台1半圆孔
零件图的内容
绘制零件图的过程
1.结构分析 2.选择表达方案 3.标注尺寸 4.注写技术要求 5.填写标题栏
零件的结构分析
零件的结构分析
机器或部件中各零件间按确定的方式连接起来，应 结合可靠、装配方便。两零件的结合可能是相对固定， 也可能是相对运动的；相邻零件某些部位要求相对靠紧， 另有些部位则必须留有间隙。在零件上往往有相应的结 构。 零件的结构必须与设计要求相适应，且有利于加 工和装配。由功能要求确定主体结构，由工艺要求确 定局部结构。零件的外形和内形，以及各相邻结构间 都应是相互协调的。 零件结构分析的目的是为了更深刻的了解零件， 使画出的零件图既表达完整、正确、清晰，又符合生 产实际的要求。
零件结构设计的基本要求和内容
零件结构设计的基本要求和内容集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）零件结构设计的基本要求摘要：本文介绍零件结构设计的基本要求，限于篇幅，主要介绍零件设计的功能使用要求和为了实现这些要求而采取的一些措施。
关键词：零件结构设计要求措施正文：一、功能使用要求设计机械或零件必须首先满足其功能和使用要求。
机械的功能要求，如运动范围和形式要求、速度大小和载荷传递都是由具体的零件来实现的。
除传动要求外，机械零件还需要有承载、固定、链接等功能；零件结构设计应满足强度、刚度、精度、耐磨性及防腐等使用要求。
1、提高强度和刚度的结构设计为了使机械零件能正常工作，在设计的整个过程中都要保证零件的强度和刚度能满足要求。
对于重要的零件要进行强度和刚度计算。
静强度的计算指危险截面拉压、剪切、弯曲和扭剪应力的计算；静刚度的计算指相对载荷或应力下的变形计算。
两者均与零件的材料、受力和结构尺寸密切相关。
通过合理选择机械的总体方案使零件的受力合理，特别是通过正确的结构设计使它所受的应力和产生的变形较小可以提高零件的强度和刚度，满足其工作能力的要求。
合理的计算有助于选择最佳方案，但同时也要考虑零件在加工、装拆过程中保证足够的强度和刚度要求。
（1）通过结构设计提高静强度和刚度的措施1）改变受力a)改变受力情况，降低零件的最大应力b)载荷分担将一个零件所受的载荷分给几个零件承受，以减少每个零件的受力。
c)载荷均布：通过改变零件的形状，改善零件的受力；采用挠性均载元件；提高加工精度。
d)其他的载荷抵消或转化措施，采取措施使外载荷全部或部分地相互抵消，有化外力为内力、用拉伸代替弯曲等。
2）改变截面a)采用合理的断面形状，在零件材料和受力一定的条件下，只能通过结构设计，如增大截面积，增大抗弯、抗扭截面系数来提高其强度。
b)用肋或隔板，采用加强肋或隔板科提高零件、特别是机架零件的刚度3）利用附加结构措施改变材料内应力状态，通过加强附加结构措施使受力零件产生弹性强化或塑性强化来提高强度。
简述零件的常见工艺结构
简述零件的常见工艺结构
零件的常见工艺结构包括以下几种：
1. 铸造结构：铸造是将熔融金属或合金注入到模具中，通过凝固和冷却来制造零件的工艺。
常见的铸造方法包括砂型铸造、金属型铸造、压铸等。
2. 锻造结构：锻造是通过将金属材料加热至一定温度后，在模具的作用下施加压力使其变形，从而制造出所需形状的零件。
常见的锻造方法包括冲击锻造、压力锻造、自由锻造等。
3. 加工结构：加工是通过对原材料进行切削、打磨、车削、铣削、钻孔等机械加工操作来制造零件的工艺。
常见的加工方法包括数控加工、传统加工等。
4. 焊接结构：焊接是将两个或多个零件通过加热熔化焊接材料使其相互连接的工艺。
常见的焊接方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。
5. 塑料成型结构：塑料成型是将熔化的塑料注入模具中，经过冷却凝固后制造零件的工艺。
常见的塑料成型方法包括注塑成型、吹塑成型、挤塑成型等。
6. 印刷结构：印刷是通过将油墨或颜料涂刷在材料表面，再通过机械或化学方法将图案或文字转移到零件上的工艺。
常见的印刷方法包括丝网印刷、胶印、凹版印刷等。
这些工艺结构可以根据零件的不同要求和制造流程选择合适的方法，从而制造出具有所需功能和外观的零件。
零件的结构特点及其材料
车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，所以要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精度。
所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。
一、零件材料： 45钢技术要求：1、莫氏锥度及1：12锥面用涂色法检查，接触率为大于等于70% 。
2、莫氏6号锥孔对主轴端面的位移为+2 。
3、用环规紧贴C面，环规端面与D端面的间隙为0.05～0.1 。
4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02 。
零件数据：（见零件图）根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。
⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。
支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸其他热处理及外观修饰等要求。
二、零件的结构特点图1所示零件是车床的主轴，它属于台阶型轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、退刀槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置；键槽是便于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
从图1所示的车床主轴零件的支撑轴颈A、B是装配基准，故对A、B两段轴颈的加工提出了很高的要求。
主轴的支撑轴颈、配合轴颈、锥孔、前端圆锥面及端面、锁紧螺纹等表面是轴的主要加工表面。
其中支撑轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度和表面粗糙度尤为重要。
成型零件结构设计
螺纹型芯的安装形式
螺纹型芯在压缩模下模或注射机定模时的结构和安装形式
螺纹型芯的安装形式
带弹性连接的螺纹型芯安装形式
在立式注射机上模部分或合模时冲击振动较大的卧式注射机动膜部分 固定螺纹的方式。要求螺纹型芯插入式应有弹性连接装置，一面造成 型芯脱落或移动，导致塑件报废或模具损伤。
多个互相靠近型芯的固定
（三）螺纹成型零件的结构设计
螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型塑件上内螺纹和外螺纹的零件。 另外，螺纹型芯和螺纹型环还可以用来固定带螺纹孔和螺杆的嵌件。 成型后，螺纹型芯和螺纹型环的脱卸方法有两种，一种是摸内自动脱 卸，另外一种是模外手动脱卸。这里仅介绍模外手动脱卸的螺纹型芯 和螺纹型环的结构及固定方法。
整理得：
HMHs HsScp–32
标注公差后得：
HM(H sH sScp3 2)0 z
成型零件工作尺寸的计算
型芯高度工作尺寸计算
标注公差后得：
hM(hshsSc p3 2)0 -z
Δ前的系数也可取为1/2
型芯和型腔工作尺寸计算的注意事项：
※径向工作尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度工作尺寸只考虑了δz、δs。
组合式结构 也称为镶拼组合式型芯，为了便于加工，形状复杂型芯往 往彩采用镶拼组合式结构。
组合式型芯的优缺点
组合式型芯的优缺点和组合式凹模的基本相同。设计和制造这类 型芯时，必须注意结构合理，应保证型芯和镶块的强度，防止热处理 时变形，应避免尖角与薄壁。图5-3-8a中的小型芯靠得太近，热处理 时薄壁部位易开裂，应采用图b的结构，将大的型芯制成整体式再镶入 小的型芯。
二、主要部件的构造
（二）主要部件的构造1. 主轴部件及送夹料机构（1）主轴部件双列向心短园柱，滚子轴承D级，间隙用螺母调，向心推力球轴承E级如图挂图P46，第三十一主轴为空心，中部为送料管，前部有送料夹头，夹料弹簧夹头；主轴用卸荷式皮带轮；后端定位，热伸长向前，加工精度↓，一般加工轴向尺寸短的零件，影响小。
（2）送、夹料机构挂图P46，第三十一主轴孔内装有送夹料头，送料管等机构A. 送料机构作用：当一个工件加工完后，将棒料从主轴孔中推出至一个工件加工所需的长度，作为下一个工件的毛坯。
结构、原理：送料头20前径向开有两条槽，孔径大于棒料，但在夹紧后热处理，故前端成扁形，比棒料直径小，靠由此产生的摩擦力送料。
送料头大小可更换。
它与送料管螺纹联接（孔径大于棒料）。
过程：送料时，分配轴上的时间轮→辅助轴的定转离合器→齿轮付→凸轮7转一转→杠杆8→滑座10往复一次，完成一次送料。
当弹簧夹头2松开时，送料夹头，送料管带棒料右移，靠夹头与棒料间的摩擦力，使棒料送进。
当弹簧夹头2夹紧棒料时，送料夹头与棒料间的摩擦力（弹簧夹头夹紧力）送料夹头沿棒料左移，准备下一次送料，棒料不动。
调整送料长度：图左下方，可转动螺杆11改变滑块9的位置，改变杠杆8的杠杆比，而改变滑座的行程。
B. 夹料机构：结构原理：弹簧夹斗（弹簧钢）热处理精加工制成。
内孔与棒料直径同。
径向开有三条槽，夹头前部硬而耐磨，中部较薄，有较大弹性，当外园锥面被锥套了压紧时，内径缩小，棒料被夹紧。
过程：分配轴上的时间轮→辅助轴上定转离合器→齿轮付→凸轮4转一转→杠杆5→滑套17往科长一次。
当滑套17左移（靠内锥面使）杠杆18绕支点转一角度→推动推管19锥套3右移→夹紧弹簧夹头2。
滑套17的内锥面在夹紧杠杆左端后即过渡到内园柱面，使夹头保持恒定夹紧力。
当滑套17右移→杠杆19左端放松→弹簧22使锥套3，推管左移（同时夹头2一直有张开趋势锥面也产生向左轴向力）→锥套3放开夹头2，棒料松开。
零件结构工艺性
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36
⑷.互相配合的零件在同一方向上的接触面只能 有一对。否则，必须提高有关表面的尺寸精度和 位置精度，在许多场合，这是没有必要的，如图 7-32(b)所示。
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⑸.在大底座上安装机体，采用图(a)的联接形式， 对装配不利，螺栓无法进入装配位置。改进后， 可以采用双头螺柱或螺钉直接拧入底座，进行联 接，如图(b)和图(c)所示。
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⑶.轴承端盖与箱体支承孔有配合要求，在拆卸 轴承端盖时，为便于拆卸在端盖上应设计2～3个 螺孔，如图7-38(b)所示，拆卸时拧入螺钉，螺 钉顶在箱体端面上，把端盖从箱体支承孔内顶出。
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43
4.应有正确的装配基准 ⑴.两个有同轴度要求的零件联接时，要有正确 的装配基准面。如图7-39(b)所示的结构，靠止 口定位结构合理。
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1.便于装配
⑴.有配合要求的零件端部应有倒角，以便装配， 还能使外露部分比较美观，如图7-29(b)所示。
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⑵.圆柱销与盲孔配合，要考虑放气措施。图(b) 表示在圆柱销上设置放气孔，图(c)表示在壳体 上设置放气孔。
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⑶.与轴承孔配合的轴径不要太长，否则装配较 困难。改进前，轴承右侧有很长一段与轴承配合 的轴径相同的外圆。改进后，轴承右侧的轴径减 小，如图7-31(b)所示。
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16
⑵.如图7-14(a)所示，原设计的凹槽内表面四个 侧壁之间为直角，侧壁与底面之间为圆角，用铣 削的方法无法实现，改成如图7-14(b)所示后即 可铣削加工。
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拔模斜度在图上不一定画 出，可在技术要求中说明 两相邻的毛坯 表面画圆角
一、铸造工艺对零件结构的要求
过渡线的画法 与相贯线的画法基本相同。 与相贯线的画法基本相同。
(1)两曲面相交时，轮廓线相交处画出圆角， (1)两曲面相交时，轮廓线相交处画出圆角，相贯线端 两曲面相交时 部与轮廓线间留出空白。 部与轮廓线间留出空白。
一、铸造工艺对零件结构的要求
过渡线的画法
(4)肋板与立体相交，肋板断面头部为半圆时， (4)肋板与立体相交，肋板断面头部为半圆时，过渡线为 肋板与立体相交 向内弯的曲线 。 切点出断开
二、机械加工工艺对零件结构的要求
1.倒角 1.倒角
为了去除零件的毛刺、锐边和便于装配， 为了去除零件的毛刺、锐边和便于装配，在轴和孔的端 一般都加工成倒角。 部，一般都加工成倒角。
倒角
二、机械加工工艺对零件结构的要求
2.圆角 2.圆角
为了避免应力集 中而产生裂纹， 中而产生裂纹，在轴 肩处通常加工成圆角 的过渡形式。 的过渡形式。
倒圆
倒角和倒圆的尺寸系列可查阅附表7 倒角和倒圆的尺寸系列可查阅附表7。
二、机械加工工艺对零件结构的要求
3.退刀槽和砂轮越程槽 3.退刀槽和砂轮越程槽
拔模斜度一般不 拔模斜度一般不 一般零件结构的要求
4.铸造圆角 4.铸造圆角
在铸件毛坯各表面的相交处，都有铸造圆角， 在铸件毛坯各表面的相交处，都有铸造圆角，这样既能 铸造圆角 方便起模，又能防止浇铸铁水时将砂型转角处冲坏， 方便起模，又能防止浇铸铁水时将砂型转角处冲坏，还可避 免铸件在冷却时产生裂纹或缩孔。 免铸件在冷却时产生裂纹或缩孔。
零件的常见工艺结构有铸造工艺和一般机械 零件的常见工艺结构有铸造工艺和一般机械 铸造工艺和一般 加工工艺。 加工工艺。
一、铸造工艺对零件结构的要求
1.铸件壁厚要均匀 1.铸件壁厚要均匀
浇铸零件时，为了避免因各部分冷却速度不同而产生 浇铸零件时， 缩孔或裂缝，铸件壁厚应保持大致相等或逐渐过渡。 缩孔或裂缝，铸件壁厚应保持大致相等或逐渐过渡。
砂轮越程槽的尺寸系列可查阅附表6 砂轮越程槽的尺寸系列可查阅附表6。
二、机械加工工艺对零件结构的要求
4.凸台、沉孔与凹坑 4.凸台、沉孔与凹坑 凸台
凸台 沉孔
二、机械加工工艺对零件结构的要求
7.钻孔工艺 7.钻孔工艺
用钻头钻孔时， 用钻头钻孔时，要求钻头轴线尽量垂直于被钻孔的端 面，通常增加凸台或凹坑，避免钻头单边受力，保证钻孔 通常增加凸台或凹坑，避免钻头单边受力， 准确和避免钻头折断。 准确和避免钻头折断。
圆角 留有空隙
过渡线
一、铸造工艺对零件结构的要求
过渡线的画法
(2)两曲面有相切部位时，切点附近应留空白。 (2)两曲面有相切部位时，切点附近应留空白。 两曲面有相切部位时
圆角
过渡线 留有空隙
一、铸造工艺对零件结构的要求
过渡线的画法
(3)肋板与立体 (3)肋板与立体 相交， 相交，肋板断面头部 为长方形时，过渡线 为长方形时， 为直线， 为直线，且平面轮廓 线的端部稍向外弯。 线的端部稍向外弯。
在切削加工时，特别是在车螺纹和磨削时， 在切削加工时，特别是在车螺纹和磨削时，为了便于退 出刀具或使砂轮可以稍稍越过加工面， 出刀具或使砂轮可以稍稍越过加工面，通常在零件待加工面 砂轮越程槽、 的末端，先车出砂轮越程槽 工艺孔和退刀槽。 的末端，先车出砂轮越程槽、工艺孔和退刀槽。
砂轮越程槽 螺纹退刀槽
斜面钻孔 ——不好 不好
增加凸台或凹坑 ——好 好
单边受力 ——不好 不好
好
本章结束
缩孔 逐渐过渡 裂纹
(a) 壁厚均匀
(b) 壁厚不同 应逐渐过渡
(c) 壁厚处理不当时 铸件可能产生的缺陷
一、铸造工艺对零件结构的要求
3.铸造斜度（拔模斜度） 3.铸造斜度（拔模斜度） 铸造斜度
铸造零件的毛坯时， 铸造零件的毛坯时， 为了便于从砂型中取出模 样，一般沿模样起模方向 做成约为1:10～1:20的斜度 做成约为1:10～1:20的斜度 1:10 (3° 拔模斜度。 (3°～6 °)，称拔模斜度。 起模 合箱
概述
零件的结构形状除必须满足设计要求， 零件的结构形状除必须满足设计要求，还要适合制 造和加工工艺的一些特点。 造和加工工艺的一些特点。
零件结构的工艺性 ：
指所设计零件的结构，在一定条件下， 指所设计零件的结构，在一定条件下，是否适合制 加工工艺的一系列特点，能否质量好、产量高、 造、加工工艺的一系列特点，能否质量好、产量高、成 本低地制造出来，以得到较好经济效果的问题。 本低地制造出来，以得到较好经济效果的问题。