非标机械设计几个常见设计问题

做非标机械设计的朋友，基本每天都在画图，或多或少难免都会出现一些设计问题。今天给大家分享一些常见的设计问题，也供大家在设计时参考，避免出现类似的问题。

圆角设计不合理

01.

如图一（左）所示零件，圆角设计就不合理。

有一些一些刚工作不久的工程师经常会犯这种错误，可能为了美观等原因将台阶过渡位置画成圆角，这样加工时就需要按照图一（右）所示进行铣削加工，但零件圆角太长，加工时刀具切削刃长度不够，会容易出现让刀。所以合理的设计应该如图二所示，直接设计成直角即可，这样就不会出现上述加工问题。

图一 圆角设计不合理

图二

编者点评：我们判断结构的合理性，其实质是考虑加工的便利性及加工成本。如果采用普通的铣床加工，直角比圆弧角加工更方便。如果是快走丝或CNC加工就不存在这样的问题。随着加工技术的发展，加工工艺也随之有了较大的变化，采用激光切割或快走丝初加工是很常用的工艺。

孔位设计不合理

02.

下图中，打孔位置挨着钣金折弯位置，这样的话钻孔位置不好保证，如果是螺纹孔的话，牙会容易变形。因此设计时，孔位需远离折弯位置。

孔位靠近钣金折弯位置

再比如下图中，该零件是一焊接方通焊接而成的架子，而打孔位置靠近焊接附近，焊接位置附近硬度高，加工困难容易断钻头、丝锥。因此设计时，打孔位置远离焊接区域附近才合理。

孔位靠近焊接区域

编者点评：对于钣金结构在3D设计完成后，对一下折弯或焊接边缘的孔根据具体结构要做适当调整。

轴类零件设计不合理

03.

如下图所示，该图为了表达画了一个简单的示意结构，中间是一轴类零件，连接在2零件的中间。图中的轴类零件设计成两小中间大的形状，这样零件加工时需要二次装夹，加工复杂、尺寸不好保证。可以在不影响功能的情况下设计成一端大一端小的形状，这样的形状加工更简单。

轴类零件设计不合理

编者点评：并不是所有设计成两端小中间大的轴都不合理，实际上大部分有两个轴承位的结构都有这样的特征。

减速机用轴

一体零件设计问题

04.

如下图结构，左边是2个零件拼接而成。其实这个拼接结构体积并不大，还不如一个零件直接加工而成。分成2个零件，反而会导致加工复杂、尺寸难管控、而且浪费安装时间。而右边是一体零件，加工更简单，没有那么多的孔位需要加工，尺寸也更好保证。

小体积零件设计成一体更合理

再如下图所示，该零件体积偏大，如果设计成一体零件，就会导致加工切削量大，加工复杂，增加成本等问题。

大零件分体设计更好

总之，我们在设计结构时，是应该设计成分体零件还是一体零件，应该综合考虑加工、成本和安装调试等方面。一般情况，在结构长宽高小于80*80*80mm时，我们一般会设计成一体零件，而结构长宽高大于80*80*80mm时，我们设计成分体零件。

编者点评：是否设计为整体或分体除除考虑尺寸外，重点是加工工艺是否最简单、最容易保证零件精度要求及综合成本是否最低等因素。

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