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零件上常见的工艺结构
零件的结构形状应满足设计要求和工艺要求。零件的结构设计既要考虑工业美学、 造型学, 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。零件上的常见结构, 多数是经过铸造( 或锻造) 和机构加工获得的, 故称为工艺结构。
一、 零件上铸造工艺结构
( 一) 铸造圆角
为便于铸件造型, 避免从砂型中起模时砂型转角处落砂及浇注时将转角处冲毁, 防止铸件转角处产生裂纹、 组织疏松和缩孔等铸缺陷, 故铸件上相邻表面的相交处应做成圆角, 如图1和图2所示。对于压塑件, 其圆角能保证原料充满压模, 并便于将零件从压模中取出。

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同或接近, 如图3所示。

铸件经机械加工的表面, 其毛坯上的圆角被切削掉, 转角处呈尖角或加工出倒角, 如图1b, 和图3中所示。

( 二) 起模斜度
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( 或叫起模斜度、 铸造斜度) , 如图4所示。

起模斜度的大小一般为1: 100~1: 20, 用角度表示时, 手工造型木模样为1o~3 o, 金属模样为1 o ~2 o, 机构造型金属模样为0.5 o ~1 o。
起模斜度( 如起模斜度不大于3时) , 图中可不画出( 图4a) , 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( 图4b) , 则其它视图疔只按其小端画出, 如图4c所示。

( 三) 铸件壁厚
为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, 如图5。

为了便于制模、 造型、 清砂、 去除浇冒口和机械加工, 铸件形状应尽量简化, 外形尽可能平直, 内壁应减少凹凸结构, 如图6。

铸件厚度过厚易产生裂纹、 缩孔等铸造缺陷, 但厚度过薄又使铸件强度不够。为避免由于厚度减薄对强度的影响, 可用加强肋来补偿, 如图7所示。

一、 零件上的机械加工工艺结构
（一） 倒角和圆角
1、 倒角
为了去掉切削零件时产生的毛刺、 锐边, 使操作安全, 保护装配便于装配, 常在轴或孔的端部等处加工倒角。倒角多为45 o, 也可制成30 o或60 o, 倒角宽度C数值可根据轴径或孔径查有关标准确定, 如图10—13a、 b所示。
GB/T16675.1—1996中指出, 在不致引起误解时, 零件图中的倒角能够省略不画, 其尺寸也可简化标注, 如图10—13a、 b所示。
2、 圆角
为避免在零件的台肩等转折处由于应力集中而产生裂纹, 常加工出圆角, 如图10—14所示, 圆角半径r数值可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, 如图10—15所示( GB/T16675.1—1996) 。

上述倒角、 圆角, 如图中不画也不在图中标注尺寸时, 可在技术要求中注明, 如”未注倒角C2”、 ”锐边倒钝”、 ”全部倒角C3”、 ”未注圆角R2”等。
( 二) 退刀槽和越程槽
为了在切削零件时容易退出刀具, 保证加工质量及易于装配时与相关零件靠紧, 常在零件加工表面的台肩外预先加工出退刀槽或越程槽。常见的有螺纹退刀槽、 插齿空刀槽、 砂轮越程槽、 刨削越程槽等。图10—16中所示的该结构尺寸a、 b、 h等数值, 可从标准中查取。

一般的退刀槽( 或越程槽) , 其尺寸可按”槽宽╳直径”或”槽宽╳槽深”的标注( GB/T16775.1—1996) , 如图10—17所示。

( 三) 钻孔处结构
零件上钻孔处的合理结构如图10—18a所示。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, 应预先设置与钻孔方向垂直的平面凸台或凹坑, 而且设置的位置应避免钻头单边受力产生偏斜或折断, 如图10—18a符合上述工艺条件, 故合理; 图10—18b则不合理。

( 四) 台或凹
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或凹坑( 或凹槽、 凹腔) 如图10—19所示, 以便达到上述加工目的。凹槽或是凹腔不需加工, 只加工其相邻的表面。内凸台加工不方便, 应尽量设计成外凸台( 或凹坑) 。对属于不连续的同一表面的凸台应同时加工, 其尺寸只注一次。

零件在与螺栓头部或与螺母、 垫圈接触的表面, 常设置凸台( 再加工) 或加工出沉孔( 鱼眼坑) , 以减少加工面并保证两零件接触良好, 如图10—20所示。各种孔的尺寸注法见§10—4。
( 五) 滚花
在某些用手转动的手柄捏手、 圆柱头调整螺钉头部等表面上常做出滚花, 以防操作时打滑。塑料嵌接件的嵌接面有时也做出滚花, 以增强嵌接的牢固性。滚花可在车床上加工。滚花有直纹、 网纹两种形式, 其结构图尺寸可从有关标准中查出。
滚花的画法和尺寸注法( GB/T16675.1—1996) , 如图10—21所示。

（六） 形结构( 铣方)
轴、 轩或孔上的方形结构( 铣方) , 一般见于两传动件间的配合接触面。铣方的画法和尺寸注法如图10—22所示( GB/T16675.1—1996) , 铣方平面可用两条对角线( 经实线) 表示, 其结构尺寸可在连长尺寸前注”□”符号。

( 七) 中心孔
加工较长的轴类零件时, 为了便于定位和装夹,常在轴的一端或两端加工出中心孔。中心孔的结构形式、 尺寸数值可查有关标准, 见附表4—1。
标准中心孔在零件图中可不画出, 只需用规定符号标注其代号以表示设计要求( GB/T16675.1—1996) , 见附表4—1。

A B
( A) 小齿轮无法加工
( B) 有退刀槽后, 小齿轮可插齿加工

A B

( A) 键槽方位不同, 需两次装夹
( B) 可在一次装夹中加工出全部键槽

改进前( A)
改进后( B)
说明
1

( A) 小齿轮无法加工
( B) 有退刀槽后, 小齿轮可插齿加工
2

( A) 键槽方位不同, 需两次装夹
( B) 可在一次装夹中加工出全部键槽
3

( A) 加工面大
( B) 加工面小, 减少地面接触面积, 稳定性好
4

( A) 斜面钻孔, 钻头容易起偏
( B) 钻孔工作条件好, 提高刀具寿命, 提高钻孔精度和生产率
5

( A) 孔的位置距离太近, 不易加工, 或采用非标准刀具加工
( B) 可采用标准刀具加工, 提高加工精度
6

( A) 凹槽尺寸不同, 增加换刀次数
( B) 可减少刀具种类, 减少换刀时间