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機器零件的設計，不僅要滿足使用性能的要求，而且要考慮到它們的結構工藝性，要注意到在制造過程中可能產生的問題。 零件的結構工藝性就是指所設計的零件，在保證使用性能的前提下，能否用生產率高、勞動量小、材料消耗少、成本低的方法制造出來。結構工藝性好的零件，制造是方便而經濟的。因此，研究和改善零件的結構工藝性，對機器制造生產有著很大的意義。 零件結構設計的基本原則是： （ 1 ） 零件的結構形狀應盡可能簡單，盡量采用平面、圓柱面，以節(jié)省材料和工時，簡化加工工藝。 （ 2 ） 零件的結構應與其加工方法的工藝特點相適應。 （ 3 ） 零件的結構形狀應有利于提高質量，防止廢品。 （ 4 ） 零件尺寸應盡量采用標準化，同一零件上相同性質的尺寸最好一致，以簡化制造過程。 機器制造中，由于各種加工方法的工藝特點不同，它們對零件的結構要求也不一樣。下面舉例說明各種工藝方法所應考慮的零件的結構工藝性（表 8-4 、 8-5 、 8-6 、 8-7 ）。 表 8-4 鑄件結構工藝性舉例 序 號 | 說明 | 不良結構 | 良好結構 | 1 | 取消端蓋上部的法蘭凸緣，以減少分型面，由三箱造型改為兩箱造型，并省去了環(huán)狀外型芯，簡化了造型工藝 | | | 2 | 改進凸臺設計，采用a ）或 b ）的結構設計均可。避免用型芯或活塊模造型 | | | 3 | 把支座結構由框形截面改為工字形截面，避免采用型芯 | | | 4 | 改進內腔設計，采用整體型芯，避免使用型芯撐 | | | 5 | 減少金屬局部積聚，使壁厚力求均勻 | | | 6 | 采用直的輪幅，冷卻收縮時產生內應力，可能使輪幅拉裂，采用彎曲輪幅就可借輪幅的變形，使內應力降低 | | | 7 | 鑄件壁由直角連接改為圓角連接，避免應力集中和引起裂紋 | | | 8 | 交叉結構的鑄件設計，切忌尖角交叉，而應采用帶有合理圓角的交錯或環(huán)連接設計 | | |
表 8-5 鍛壓件結構工藝性舉例 序號 | 說 明 | 不良結構 | 良好結構 | 1 | 自由鍛鍛件 | 鍛件上的錐形、楔形、曲線形等表面的鍛造，需專用工具，應盡量避免 | | | 2 | 鍛件上不允許有加強筋，為了增加強度，可適當增加外徑或壁厚 | | | 3 | 為便于切削加工和裝配而設計的小凸臺，應改為沉頭孔 | | | 4 | 兩圓柱體相貫的結構難鍛造，應改為平面交接結構 | | | 5 | 沖壓件 | 適當改變沖壓件外形結構，如由 a ）形結構改為 b ）形結構，可使材料利用率得到提高 | | 6 | 彎曲件和拉深件的轉角處，都應具有一定的圓角，以免拉裂 | | |
表 8-6 焊接件結構工藝性舉例 序 號 | 說 明 | 不良結構 | 良好結構 | 1 | 盡量采用型材焊接，使焊縫數量少，簡化焊接工藝 | | | 2 | 為了施焊方便，應使焊縫處于平焊位置，要留有足夠的操作空間 | | | 3 | 焊縫應遠離加工表面 | | | 4 | 焊縫應盡量對稱分布，以減少焊接應力與變形 | | | 5 | 焊縫應盡可能分散，避免集中和交叉 | | | 6 | 在厚壁與薄壁焊接時，應有緩和的過渡連接 | | | 7 | 焊縫應盡量避開最大應力和應力集中部位 | | |
表 8-7 切削加工件結構工藝性舉例 序 號 | 說 明 | 不良結構 | 良好結構 | 1 | 將中間部位尺寸加大進行粗鏜，從而減少精鏜長度 | | | 2 | 為了加工時安裝方便，在零件上增加夾緊邊緣或夾緊孔 | | | 3 | 原設計須從兩端進行加工，改進后可省去一次安裝 | | | 4 | 孔的位置應使鉆頭能夠加工，盡量避免用加長鉆頭 | | | 5 | 避免在曲面和斜面上鉆孔，以免鉆頭單邊切削 | | | 6 | 鉆削不通孔或階梯形孔的孔底應與鉆頭的尺寸形狀相符 | | | 7 | 零件結構設計要注意留有退刀余地 | | | 8 | 同一零件上性質相同的尺寸應一致，以便用同一把刀具就能加工 | | | 9 | 改進零件形狀，增強剛性，便于切削加工，以提高生產率 | | |
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