进阶篇：3.4）DFM-机械加工件设计总章

本章目的：设计符合机械加工工艺的零件。

1.基础阅读

进阶篇：2）DFMA的介绍

进阶篇：2.3）DFMA的运用方法（个人方法）

2.机械加工概念

2.1 机械加工定义

广义的机械加工是指一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。

在广义上铸造、锻造、冲压、焊接等所有制造方法都可以属于机械加工。

狭义的机械加工是指采用不同的机床(如车床、铣床、刨床、磨床、钻床等)对工件进行切削加工。切削加工利用刀具和工件的相对运动,从毛坯或型材上切除多余的材料,以便获得精度和表面粗糙度均符合要求的零件。

我们机械工程师所说的机械加工（Machining），通常指狭义上的定义。

 

 

相对于注射加工、冲压加工等,机械加工是一种传统的零件加工方法,其具有以下优缺点。

2.2 机械加工的优点

①加工精度高:在不考虑成本的情况下,机械加工可以达到的精度远高于注射加工等其他加工方式。
②表面质量高。
③不需要额外的模具。
④小批量生产时,具有成本优势。
⑤可加工重量大的金属件。

2.3 机械加工的缺点

①机械加工需要熟练的技术人员,同时加工时间长、效率低,因此机械加工成本高。
②机械加工是材料切除的加工,材料浪费严重。
③有可能影响工件表面和整体的完整性。
④生产效率低,不适合大批量生产。
⑤适合加工具有简单形状的零件,不能加工复杂形状的零件。因此,由机械加工件组成的产品有可能零部件众多,装配复杂,产品成本高。
⑥加工过程会产生振动、噪声和切削废料。
⑦加工刀具存在磨损。

2.4 机械加工（Machining）制造的工艺分类

按照加工方法的不同,机械加工可分为车削、铣削、刨削、钻削和磨削等。一个机械加工的零件也是由其不同的工艺组合生产而成的。

所以每种机械加工的工艺作为工程师都要有详细地了解，以便由这种二级工艺顺利地组合而制造出高质量低成本的零件。机械加工的工艺详解可见分章。

 

 

 

3.机械加工件DFMA表格

先在总章放一份机械加工DFMA的表格。

DFMA学以致用,事前遵循，事后补缺。

机械加工的特征具有灵活性和不确定性：几乎没有特征是机械加工绝对做不出来的。而出于机械加工设备能力的提升，特征制造难度和成本也很难说一成不变。

所以，作者依据两份书籍，制作了两份截然不同的机械加工DFMA表格。都是合理的，均可以作参考。

3.1 机械加工件设计指南1（钟元）

3.2 机械加工件设计指南2（布思罗伊德）

这份书籍的具体内容可以看分享，作者以后有空会详写。

 

 

3.3 机械设计手册

 这个作者没有做表格，有些标准结构不明确的。可以去翻手册直接抄。

每一个标准，都对应一种标准特征，就需要对应的刀具来加工。所以设计机械加工件，最好了解制造过程，为零件上的特征组合合适的加工顺序。

但也要注意，机械加工方式非常灵活，其特征加工工艺顺序未必是一成不变的，会随着机械加工能力的变化而变化的。

 

4.机械加工件公差标准

机械加工件设计时一般会先依据可靠性要求确定重要尺寸公差，再依据制造的要求确定大多的公差，最后就重要尺寸的制造和设计之间妥协一个合适公差。

如果要精益求精，就必须了解制造过程，再按照公差分析和上述的公差标准标注合适的公差。

 

4.1 各种加工方法所能达到的公差等级

4.2 切削加工的经济精度

4.3 常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系