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机器零件的设计，不仅要满足使用性能的要求，而且要考虑到它们的结构工艺性，要注意到在制造过程中可能产生的问题。 零件的结构工艺性就是指所设计的零件，在保证使用性能的前提下，能否用生产率高、劳动量小、材料消耗少、成本低的方法制造出来。结构工艺性好的零件，制造是方便而经济的。因此，研究和改善零件的结构工艺性，对机器制造生产有着很大的意义。 零件结构设计的基本原则是： （ 1 ） 零件的结构形状应尽可能简单，尽量采用平面、圆柱面，以节省材料和工时，简化加工工艺。 （ 2 ） 零件的结构应与其加工方法的工艺特点相适应。 （ 3 ） 零件的结构形状应有利于提高质量，防止废品。 （ 4 ） 零件尺寸应尽量采用标准化，同一零件上相同性质的尺寸最好一致，以简化制造过程。 机器制造中，由于各种加工方法的工艺特点不同，它们对零件的结构要求也不一样。下面举例说明各种工艺方法所应考虑的零件的结构工艺性（表 8-4 、 8-5 、 8-6 、 8-7 ）。 表 8-4 铸件结构工艺性举例 序 号 | 说明 | 不良结构 | 良好结构 | 1 | 取消端盖上部的法兰凸缘，以减少分型面，由三箱造型改为两箱造型，并省去了环状外型芯，简化了造型工艺 | | | 2 | 改进凸台设计，采用a ）或 b ）的结构设计均可。避免用型芯或活块模造型 | | | 3 | 把支座结构由框形截面改为工字形截面，避免采用型芯 | | | 4 | 改进内腔设计，采用整体型芯，避免使用型芯撑 | | | 5 | 减少金属局部积聚，使壁厚力求均匀 | | | 6 | 采用直的轮幅，冷却收缩时产生内应力，可能使轮幅拉裂，采用弯曲轮幅就可借轮幅的变形，使内应力降低 | | | 7 | 铸件壁由直角连接改为圆角连接，避免应力集中和引起裂纹 | | | 8 | 交叉结构的铸件设计，切忌尖角交叉，而应采用带有合理圆角的交错或环连接设计 | | |
表 8-5 锻压件结构工艺性举例 序号 | 说 明 | 不良结构 | 良好结构 | 1 | 自由锻锻件 | 锻件上的锥形、楔形、曲线形等表面的锻造，需专用工具，应尽量避免 | | | 2 | 锻件上不允许有加强筋，为了增加强度，可适当增加外径或壁厚 | | | 3 | 为便于切削加工和装配而设计的小凸台，应改为沉头孔 | | | 4 | 两圆柱体相贯的结构难锻造，应改为平面交接结构 | | | 5 | 冲压件 | 适当改变冲压件外形结构，如由 a ）形结构改为 b ）形结构，可使材料利用率得到提高 | | 6 | 弯曲件和拉深件的转角处，都应具有一定的圆角，以免拉裂 | | |
表 8-6 焊接件结构工艺性举例 序 号 | 说 明 | 不良结构 | 良好结构 | 1 | 尽量采用型材焊接，使焊缝数量少，简化焊接工艺 | | | 2 | 为了施焊方便，应使焊缝处于平焊位置，要留有足够的操作空间 | | | 3 | 焊缝应远离加工表面 | | | 4 | 焊缝应尽量对称分布，以减少焊接应力与变形 | | | 5 | 焊缝应尽可能分散，避免集中和交叉 | | | 6 | 在厚壁与薄壁焊接时，应有缓和的过渡连接 | | | 7 | 焊缝应尽量避开最大应力和应力集中部位 | | |
表 8-7 切削加工件结构工艺性举例 序 号 | 说 明 | 不良结构 | 良好结构 | 1 | 将中间部位尺寸加大进行粗镗，从而减少精镗长度 | | | 2 | 为了加工时安装方便，在零件上增加夹紧边缘或夹紧孔 | | | 3 | 原设计须从两端进行加工，改进后可省去一次安装 | | | 4 | 孔的位置应使钻头能够加工，尽量避免用加长钻头 | | | 5 | 避免在曲面和斜面上钻孔，以免钻头单边切削 | | | 6 | 钻削不通孔或阶梯形孔的孔底应与钻头的尺寸形状相符 | | | 7 | 零件结构设计要注意留有退刀余地 | | | 8 | 同一零件上性质相同的尺寸应一致，以便用同一把刀具就能加工 | | | 9 | 改进零件形状，增强刚性，便于切削加工，以提高生产率 | | |
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