一.概述
機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shí)甚至無法生產(chǎn)。一個(gè)結(jié)構(gòu)工藝性低劣的產(chǎn)品，在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中是站不住腳的。一個(gè)好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師要同時(shí)是一個(gè)好的工藝師。

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)實(shí)際就是評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)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(jì)性。這里所說的經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)含意寬廣的術(shù)語，它應(yīng)是材料消耗要少、制造勞動(dòng)要少、生產(chǎn)效率要高和生產(chǎn)成本要低的綜合。

對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝性評(píng)價(jià)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?yàn)樵诖笈罅可a(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€(gè)零件上的工藝成本并不多，經(jīng)濟(jì)上仍是合理的。

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)包括毛坯制造工藝性評(píng)價(jià)、熱處理工藝性評(píng)價(jià)、機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)和裝配工藝性評(píng)價(jià)，此處只介紹機(jī)械加工藝性評(píng)價(jià)和裝配工藝性評(píng)價(jià)。

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二.機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià)：

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(jiǎn)化設(shè)計(jì)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(jì)產(chǎn)品時(shí)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(píng)定產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度的一個(gè)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(píng)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(jiǎn)化設(shè)計(jì)，避免重復(fù)的設(shè)計(jì)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(jí)和表面粗糙度值應(yīng)取經(jīng)濟(jì)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(huì)無謂地增加產(chǎn)品制造成本。在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)時(shí)，要對(duì)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(jí)相對(duì)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(píng)價(jià)與加工要求有關(guān)，粗加工時(shí)要求具有較高的切削效率，精加工時(shí)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(qiáng)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(qiáng)度相同時(shí)，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(zhǎng)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(duì)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(jì)人員在設(shè)計(jì)零件圖時(shí)，須充分考慮零件加工時(shí)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(jì)基準(zhǔn)。如果零件上沒有合適的設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(jì)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(shí)鉆頭兩個(gè)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。