机械零件设计师必须要掌握的结构工艺性要求

机械零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。结构工艺性好的零件，不仅能方便地生产出来，而且零件的缺陷少，成本低，在市场上具有较强的竞争力。因此，在机械设计时，必须研究机器零件的结构工艺性设计。

一、机械零件结构工艺性设计的基本原则：
 

1. 与所选定的结构材料相适应；
2. 与毛坯成形方法相适应；
3. 与生产工艺过程相适应，与零件加工工艺路线相适应；
4. 与生产批量相适应；
5. 与质量技术指标相适应；
6. 与生产的具体条件和具体生产工艺相适应；

机械零件结构工艺性贯穿于零件的材料选择、毛坯制作、热处理、切削加工、机器装配及维修等生产过程的各个阶段。

设计零件的结构时，通常使零件的结构形状与生产规模、生产条件、零件材料、毛坯制作、工艺技术等诸多方面相适应。应从以下几方面加以考虑：

1．零件形状简单合理

一般来讲，零件的结构和形状越复杂，制造、装配和维修将越困难，成本也越高。所以，在满足使用要求的情况下，零件的结构形状应尽量简单。满足使用要求的条件下，力求减少加工表面的数量和加工的面积。
2．合理选用毛坯类型

根据零件尺寸大小、生产批量的多少和结构的复杂程度来确定齿轮的毛坯类型：尺寸小、结构简单、批量大时用模锻毛坯；结构复杂、批量大时采用铸造毛坯；单件或少量生产时则可采用焊接件或自由锻毛坯。
 

3．铸件的结构工艺性

铸造毛坯的采用较为广泛，设计其结构时应注意壁厚均匀、过渡平缓，以防产生缩孔和裂纹，保证铸造质量；要有适当的结构斜度及拔模斜度，以便于起模；铸件各面的交界处要采用圆角过渡；为增强刚度，应设置必要的加强筋。

4．锻件的结构工艺性

设计其结构时应注意力求零件形状简单、不应有很深的凹坑，要留有适当的锻造斜度及圆角半径，尽量设计成对称形状；对于自由锻件应避免带有锥形和楔性，不允许有加强筋，不允许在基体上有凸台。

5．切削加工工艺性

在机床上加工零件时，切削加工工艺性主要应从三方面考虑：①提高切削效率；②便于切削加工；③减少切削加工量。

6．零部件的装配工艺性

装配工艺性是指零件组装成部件或机器时，相互连接的零件不需要再加工或只需要少量加工就能顺利地装上或拆卸，并达到技术要求。
装配工艺性主要应考虑：
①尽量避免或减少装配时的切削加工和手工修配；
②使装配和拆卸方便；
③应有正确的装配基准；
④尽可能组成独立部件或装配单元，以便于平行安装。

7．零部件的维修工艺性

良好的维修工艺性要体现以下几方面：
①可达性，指容易接近维修处，并易于观察到维修部位；
②易于装拆；
③便于更换，为此应尽量采用标准件或采用模块化设计；
④便于修理，即对损坏部分容易修配或更换。

二、零件结构工艺性示例：