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第 4 章 零件的构形设计. §4.1 机器零件的构形 §4.2 零件的局部构形. 4.1 机器零件的构形. 一、基本概念. 1 、机械零件构形： 确定零件的合理形状称为零件的合理构形，简称构形。. 合理构形：在满足设计性能要求的前提下，尽可能使零件形状简单、便于制造、结构紧凑、重量轻、成本低。. 2 、机械零件. 组成机器的最小加工单元称为零件。. 根据零件的作用及其结构，通常分为以下几类：. 轴类 轮盘类 箱体类 叉架类 标准件. 二、零件与组合体的区别. 组合体：
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第4章 零件的构形设计 §4.1 机器零件的构形 §4.2 零件的局部构形
4.1 机器零件的构形 一、基本概念 1、机械零件构形： 确定零件的合理形状称为零件的合理构形，简称构形。 合理构形：在满足设计性能要求的前提下，尽可能使零件形状简单、便于制造、结构紧凑、重量轻、成本低。
2、机械零件 组成机器的最小加工单元称为零件。 根据零件的作用及其结构，通常分为以下几类： 轴类 轮盘类 箱体类 叉架类 标准件
二、零件与组合体的区别 组合体： 从实际物体中抽象出来的几何模型，单纯从几何角度考虑问题，分析所包含的基本几何体，组合方式等。 零件： 具备一定的实际功能，同时要考虑设计、加工、安装、使用等因素。
举例说明组合体与零件的区别： 组合体分析 组合体
实际零件 铸造圆角：工艺因素 倒角：装配时起导引作用； 去毛刺、避免划伤人手。
加油孔：润滑 螺栓孔：安装
减少机加工面积： 降低加工成本
结论： 零件不能单纯从几何角度去构形,要考虑零件在机器中的地位和作用。 进行零件构形设计必须了解： 零件的形状与其加工过程、加工方法有何关系。 零件之间通常有哪些装配关系。 零件在使用、维护中有哪些因素要考虑。 考虑强度、刚度和经济性等问题等。
三、零件的功能构形 从构形角度看，零件可看成是由几个功能部分组成的 工作部分 ——用以完成零件在部件中的作用部分。 连接部分 ——用以与部件中其它零件的连接。 加强或其它特殊要求部分—— 常见的加强筋或其它专有 的特殊结构。 安装部分 ——整个部件对外连接部分。
1、箱体类零件 ——齿轮泵泵体
阀杆：右边圆锥部分是控制折角阀的启闭阀门，所以它是阀杆的工作部分。中间的螺纹和左边的方头是连接部分阀杆：右边圆锥部分是控制折角阀的启闭阀门，所以它是阀杆的工作部分。中间的螺纹和左边的方头是连接部分
4.2 零件的局部构形 零件的功能构形还只是构形的第一步，还必须对每一个功能部分进行详细构形，这就是局部构形 着重要考虑零件的强度刚度，零件的工艺性，即零件的形状应符合加工要求，特别要尽量减少加工面，对安装面常还要要求考虑减少接触面等.
轴承座 两个轴承座零件，其工作部分都是一个轴套（即空心圆柱），但是其安装部分完全不同，它们分别是水平底板和侧安装板。 水平放置的安装板 垂直放置的安装板
它们都是铸造后再经过机械加工，从构形上看，他们都有加强筋、连接筋，都有铸造圆角，减少加工面等结构。它们都是铸造后再经过机械加工，从构形上看，他们都有加强筋、连接筋，都有铸造圆角，减少加工面等结构。
左图所示轴承座，但其形状特别紧凑，它是由整块材料，经机械加工后形成的。左图所示轴承座，但其形状特别紧凑，它是由整块材料，经机械加工后形成的。
零件常见的局部构形要点如下： 画粗线部分是零件的内部要求形状，其外部形状都是由内部形状决定的，故称零件结构为内定外构形。
2、局部加强或局部加厚构形 把圆柱做成圆锥，或加上两加强筋板，使零件的刚度加强。 把管口局部加圆，也是为了加强刚度，使零件的构形更合理。
为了使零件的重量较轻，应该使受力部位加厚，其它部位减薄，这样从整体来说重量还是减轻的。为了使零件的重量较轻，应该使受力部位加厚，其它部位减薄，这样从整体来说重量还是减轻的。 ( b)等厚度构形不理想，(a )是比较好的构形方案。
3、减少接触面的构形 对于一些安装底座、底板、法兰盘等，由于加工误差的原因，为了使安装稳定可靠，常将底部做成中空结构，使两旁或四周接触，中间不接触 （a）中间开槽结构（b）中凹的结构（c）四周支撑的结构 安装底板的局部构形
4、减少加工面的构形 对于安装底板或连接法兰盘等结构，为了使垫圈或螺母有良好的支撑面，通常安装底板的上下表面均应整个表面加工。可以将上表面做成凸台或凹坑，可减少加工表面。 （a）凸台（b）凹坑 支撑面的构形
当然凸台和凹坑的直径应大于垫圈的直径，有时为了提高加工效率希望一次装夹多个零件，一次加工多个零件，把凹坑设计成整个平面 。
实际上接触面只需加工一段而不需要整个面均加工，所以右图是更好的减少加工面的构形。实际上接触面只需加工一段而不需要整个面均加工，所以右图是更好的减少加工面的构形。
轴减少加工面 孔上减少加工面 减少加工面的构形
5、 与刀具有关的构形问题 右图轴套上无法钻孔，必须先在皮带轮上钻孔，以它为工艺孔才能钻出轴套上的孔
图 ( b )中的 C 孔无法加工，应该如图 ( a )所示。先从左边钻工艺孔，使 A 、 B 相通，然后在工艺孔上加一堵塞（螺塞），将工艺孔堵住。
为了用砂轮磨削锥面，考虑到砂轮的动作，应采用图( a )的结构。
6、工艺圆角 许多零件在设计时，并不要求它有圆角。但在制造时，没有圆角却制造不出来，例如铸锻类零件，钣金类零件等，因此对这类零件，从构形的角度来看必须画出圆角，并且把圆角部分画成过渡线的形式
复杂铸造零件 简单铸造零件 钣金类零件 零件的工艺圆角
铸造表面均有铸造圆角，因此在标注尺寸时，可以不一一标出圆角半径，而是在《技术要求》中统一标注，如“铸造圆角 R3～R5 ”。 钣金类零件是由板材弯曲或压制而成的零件，在弯曲或压制过程中不可能没有圆角，否则在弯曲处材料会被撕裂，因此钣金类零件的构形中，工艺圆角也是非常重要的。这类圆角不仅要标出来，而且要标注规定的圆角半径尺寸，通常标注内圆角尺寸。
