第七节 机械产品设计的
工艺性评价
一、概述
机械产品设计除了应满足产品使用性能外，
还应满足制造工艺的要求，否则就有可能影响
产品生产效率和产品成本，严重时甚至无法生
产。一个结构工艺性低劣的产品，在激烈竞争
的市场经济环境中是站不住脚的。一个好的产
品设计师必须同时是一个好的工艺师。
机械产品设计的工艺性评价实际就是评
价所设计的产品在满足使用要求的前提下制
造。维修的可行性和经济性。这里所说的经
济性是一个含意宽广的术语，它应是材料消
耗要少。制造劳动要少、生产效率要高和生
产成本要低的综合。
对机械产品设计进行工艺性评价须与具体
生产条件相联系。
图 5-55 箱体同轴孔系结构
机械产品设计的工艺性评价包括毛坯制
造工艺性评价、热处理工艺性评价、机械加
工工艺性评价和装配工艺性评价，此处只介
绍机械加工工艺性评价和装配工艺性评价。
二、机械产品设计的机械加工工艺性评价
评价机械产品设计的机械加工工艺性可
以从以下几个方面进行分析评价：
1．零件结构要素必须符合标准规定
零件结构要素螺纹、花键、齿轮、中心
孔、空刀槽等的结构和尺寸都应符合国家标
准规定。零件结构要素标准化了，不仅可以
简化设计工作，而且在产品加工过程中可以
使用标准的和通用的工艺装备（刀具、量具
等），可以缩短零件的生产准备周期，可以
降低生产成本，产品上市也快。
2．尽量采用标准件和通用件
设计产品时应尽量选用标准件和通用件，
上述两类零件在产品中所占的比例是评定产
品设计标准化程度的一个重要指标。
采用标准件、通用件，不仅可以简化设
计，避免重复的设计工作，而且还可以降低
产品制造成本，产品上市也快。
3．在满足产品使用性能的条件下，零件
图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应
取经济值
尺寸公差规定过严，表面粗糙度值规定过
小，必然会无谓地增加产品制造成本。在对机
械产品设计进行机械加工工艺性评价时，必须
对主要工作表面的尺寸公差、极限偏差逐一加
以校核。在没有特殊要求的情况下，表面粗糙
度值应与该表面加工精度等级相对应。
4．尽量选用切削加工性好的材料
材料的切削加工性,是指在一定生产条
件下,该材料切削加工的难易程度 。
材料切削加工性评价与加工要求有关，
粗加工时要求具有较高的切削效率，精加工
时则要求被加工表面能获得较高的加工精度
和较好的加工表面质量。
材料强度高，切削力大、切削温度高、
刀具磨损快、切削加工性差；材料强度相同
时，塑性较大的材料由于加工变形和硬化程
度较大、切屑与前刀面的接触长度大，切削
力大、切削温度高、刀具磨损快、表面粗糙
度大，切削加工性差；在钢材中适当添加磷、
硫等元素,可以降低钢的塑性，对提高钢材的
切削加工性有利。
5．零件上有便于装夹的定位基面和夹紧
面
产品设计人员在设计零件图时，须充分
考虑零件加工时可能采用的定位基面和夹紧
面，应尽量选用在夹具中能够进行稳定定位
的表面作设计基准。如果零件上没有合适的
设计基准、装配基准能作定位基面，应考虑
设置辅助基面。辅助基面应标注相应的尺寸
公差、形位公差和表面粗糙度值。
6．保证能以较高的生产率加工
（ 1）被加工表面形状应尽量简单
（ 2）尽量减少加工面积
（ 3）尽量减少加工过程的装夹次数
c
（ 4）尽量减少工作行程次数
7．保证刀具能正常工作
8．加工时工件应有足够的刚性
加工时，工
件要承受切
削力和夹紧
力的作用，
工件刚性不
足易产生变
形，影响加
工精度。
三、机械产品设计的装配工艺性评价
评价机械产品设计的装配工艺性可以从
以下几个方面进行分析评价：
1．机器结构应能划分成几个独立的装
配单元
机器结构如能被划分成几个独立的装配
单元，对生产好处很多，主要是：①便于组
织平行装配流水作业，可以缩短装配周期；
②便于组织厂际协作生产，便于组织专业化
生产；③有利于机器的维护修理和运输。
图
2．尽量减少装配过程中的修配劳动量
和机械加工劳动量
机器装配过程中要尽量减少机械加工
量。在机器装配中安排机械加工不仅会延长
装配周期，而且机械加工所产生的切屑如清
除不净，往往会加剧机器磨损。
3．机器结构应便于装配和拆卸
图
习题：
5-5,5-7,5-6,5-10,5-12,5-13、
5-14,5-15
让我们共同努力
加速祖国的制造业发展 ！
谢谢各位！
Thanks a lot!
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工艺性评价
一、概述
机械产品设计除了应满足产品使用性能外，
还应满足制造工艺的要求，否则就有可能影响
产品生产效率和产品成本，严重时甚至无法生
产。一个结构工艺性低劣的产品，在激烈竞争
的市场经济环境中是站不住脚的。一个好的产
品设计师必须同时是一个好的工艺师。
机械产品设计的工艺性评价实际就是评
价所设计的产品在满足使用要求的前提下制
造。维修的可行性和经济性。这里所说的经
济性是一个含意宽广的术语，它应是材料消
耗要少。制造劳动要少、生产效率要高和生
产成本要低的综合。
对机械产品设计进行工艺性评价须与具体
生产条件相联系。
图 5-55 箱体同轴孔系结构
机械产品设计的工艺性评价包括毛坯制
造工艺性评价、热处理工艺性评价、机械加
工工艺性评价和装配工艺性评价，此处只介
绍机械加工工艺性评价和装配工艺性评价。
二、机械产品设计的机械加工工艺性评价
评价机械产品设计的机械加工工艺性可
以从以下几个方面进行分析评价：
1．零件结构要素必须符合标准规定
零件结构要素螺纹、花键、齿轮、中心
孔、空刀槽等的结构和尺寸都应符合国家标
准规定。零件结构要素标准化了，不仅可以
简化设计工作，而且在产品加工过程中可以
使用标准的和通用的工艺装备（刀具、量具
等），可以缩短零件的生产准备周期，可以
降低生产成本，产品上市也快。
2．尽量采用标准件和通用件
设计产品时应尽量选用标准件和通用件，
上述两类零件在产品中所占的比例是评定产
品设计标准化程度的一个重要指标。
采用标准件、通用件，不仅可以简化设
计，避免重复的设计工作，而且还可以降低
产品制造成本，产品上市也快。
3．在满足产品使用性能的条件下，零件
图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应
取经济值
尺寸公差规定过严，表面粗糙度值规定过
小，必然会无谓地增加产品制造成本。在对机
械产品设计进行机械加工工艺性评价时，必须
对主要工作表面的尺寸公差、极限偏差逐一加
以校核。在没有特殊要求的情况下，表面粗糙
度值应与该表面加工精度等级相对应。
4．尽量选用切削加工性好的材料
材料的切削加工性,是指在一定生产条
件下,该材料切削加工的难易程度 。
材料切削加工性评价与加工要求有关，
粗加工时要求具有较高的切削效率，精加工
时则要求被加工表面能获得较高的加工精度
和较好的加工表面质量。
材料强度高，切削力大、切削温度高、
刀具磨损快、切削加工性差；材料强度相同
时，塑性较大的材料由于加工变形和硬化程
度较大、切屑与前刀面的接触长度大，切削
力大、切削温度高、刀具磨损快、表面粗糙
度大，切削加工性差；在钢材中适当添加磷、
硫等元素,可以降低钢的塑性，对提高钢材的
切削加工性有利。
5．零件上有便于装夹的定位基面和夹紧
面
产品设计人员在设计零件图时，须充分
考虑零件加工时可能采用的定位基面和夹紧
面，应尽量选用在夹具中能够进行稳定定位
的表面作设计基准。如果零件上没有合适的
设计基准、装配基准能作定位基面，应考虑
设置辅助基面。辅助基面应标注相应的尺寸
公差、形位公差和表面粗糙度值。
6．保证能以较高的生产率加工
（ 1）被加工表面形状应尽量简单
（ 2）尽量减少加工面积
（ 3）尽量减少加工过程的装夹次数
c
（ 4）尽量减少工作行程次数
7．保证刀具能正常工作
8．加工时工件应有足够的刚性
加工时，工
件要承受切
削力和夹紧
力的作用，
工件刚性不
足易产生变
形，影响加
工精度。
三、机械产品设计的装配工艺性评价
评价机械产品设计的装配工艺性可以从
以下几个方面进行分析评价：
1．机器结构应能划分成几个独立的装
配单元
机器结构如能被划分成几个独立的装配
单元，对生产好处很多，主要是：①便于组
织平行装配流水作业，可以缩短装配周期；
②便于组织厂际协作生产，便于组织专业化
生产；③有利于机器的维护修理和运输。
图
2．尽量减少装配过程中的修配劳动量
和机械加工劳动量
机器装配过程中要尽量减少机械加工
量。在机器装配中安排机械加工不仅会延长
装配周期，而且机械加工所产生的切屑如清
除不净，往往会加剧机器磨损。
3．机器结构应便于装配和拆卸
图
习题：
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