面向制造和装配的产品设计-第五部分-机加工件的设计.pdf
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1、DFMA面向制造和装配的产品设计机加工件的设计 2023 ChiShui.DFMA目录 通用机械加工件的设计 车削件的设计 钻削件的设计 铣削件的设计 机械加工DFMA核查表DFMA七、通用机械加工件的设计-机械加工的概念及优缺点 广义上:机械加工是指一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。锻造、冲压、焊接等所有制造方法都可以属于机械加工。狭义上:是指采用不同的机床(如车床、铣床、刨床、磨床、钻床等)对工件进行切削加工。切削加工利用刀具和工件的相对运动,从毛坯或型材上切除多余的材料,以便获得精度和表面粗糙度均符合要求的零件。机械加工的优缺点:优点缺点加工精度高:在不考虑成本的情况下
2、,机械加工可以达到的精度远高于注射加工等其他加工方式。表面质量高。不需要额外的模具。小批量生产时,具有成本优势。可加工重量大的金属件。机械加工需要熟练的技术人员,同时加工时间长、效率低,因此机械加工成本高。机械加工是材料切除的加工,材料浪费严重。有可能影响工件表面和整体的完整性。生产效率低,不适合大批量生产。适合加工具有简单形状的零件,不能加工复杂形状的零件。因此,由机械加工件组成的产品有可能零部件众多,装配复杂,产品成本高。加工过程会产生振动、噪声和切削废料。加工刀具存在磨损。车削铣削钻削刨削DFMA七、通用机械加工件的设计-设计指南 尽量避免使用机械加工:成本高、加工效率低、不能加工复杂形
3、状零件,用其他加工方式来替代机械加工,如:注射加工、冲压加工、压铸加工等;毛坯的选择:铸件、锻件、型材、焊接件u 功能性:保证使用功能要求u 毛坯形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸:精化毛坯,形状和尺寸与零件接近,减少切削加工,降低材料和加工成本u 尽量采用标准型材:性能好,可减少切削加工工时、节省材料u 考虑批量和生产周期:单件小批量-常用材料、通用设备和工具、低精度、低产率毛坯生产发;大批量-专用设备和工具、高产量生产法,如精密铸件、精密模锻件u 考虑将多个零件的毛坯合并成一个整体毛坯:确保加工质量、便于装夹、提高机械加工效率u 毛坯形状需要考虑到工件在机械加工时装夹稳定:铸出工艺凸台,
4、以保证在机械加工时装夹稳定,工艺凸台在零件加工完成后再切除。车床开合螺母,毛坯加工到一定程度后再分割DFMA七、通用机械加工件的设计-设计指南 宽松的零件公差:随着零件的精度要求的增加,则需要更精密的加工工序,同时伴随着加工效率的降低,因此加工成本大幅上升。1)从产品整体结构入手:通过设计合理间隙、简化产品装配关系、使用定位特征、使用点或线与平面配合代替平面与平面配合等方法,来避免零件严格的尺寸公差要求。2)从零件入手:尺寸精度要求和表面质量要求不高的表面,不应设计为高精度和高表面粗糙度要求的表面;另外,不需要加工的表面,不要设计成加工面。简化产品和零件结构:从产品整体和全局的角度,综合考虑各
5、个零件机械加工的可行性、加工效率和加工成本等,通过对产品进行合理的拆分和组合,简化产品和零件结构,使得产品整体易于机械加工、加工质量高、加工成本低。DFMA七、通用机械加工件的设计-设计指南 降低加工难度:合理设计,降低加工难度 保证位置精度:有相互位置精度要求的表面,最好能在一次装夹中加工,减少装夹次数,保证加工表面间的位置精度内表面加工比外表面加工难度大两次装夹调整为一次装夹,确保同轴度DFMA七、通用机械加工件的设计-设计指南 尺寸标注便于侧量:合理选择标注基准 保证零件热处理后的质量:零件锋利的边和尖角,在淬火时容易产生应力集中,造成开裂。因此在淬火前重型阶梯轴的轴肩根部应设计成圆角,
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- 面向 制造 以及 装配 产品设计 第五 部分 部份 工件 设计