機(jī)械制造工藝學(xué) 第3版 課件 模塊一 機(jī)械加工工藝規(guī)程+4毛坯的選擇

機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械制造工藝課程組任務(wù)模塊一圖1-1所示為一支架套零件，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求如下：內(nèi)孔尺寸精度分別為

mm和

mm，表面粗糙度Ra分別為0.10?和0.40?，因轉(zhuǎn)動(dòng)要求精度較高，所以兩孔的圓度要求很高，均為0.0015mm，同軸度為0.002mm，

孔內(nèi)安放滾針軸承的滾針及儀器主軸頸，同時(shí)該支架套的外圓和內(nèi)孔均有臺(tái)階，并有徑向孔需要加工。試制定該零件的機(jī)械加工工藝文件。一、機(jī)械零件常用毛坯的種類1.型材金屬型材是指具有一定強(qiáng)度和韌性的金屬材料（如鋼、鐵、鋁等）通過軋制，擠出，鑄造等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體。型材有熱軋和冷拉兩類。

毛坯的選擇2.鑄件形狀復(fù)雜的毛坯宜采用鑄造方法制造。鑄件毛坯的制造方法有砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。鑄件應(yīng)用歷史悠久，古代人們用鑄件作錢幣、祭器、兵器、工具和一些生活用具。近代，鑄件主要用作機(jī)器零部件的毛坯，有些精密鑄件，也可直接用作機(jī)器的零部件。毛坯制造方法最大質(zhì)量/kg最小壁厚/mm形狀的復(fù)雜性材料生產(chǎn)方式公差等級(jí)/IT尺寸公差值/mm表面粗糙度值/μm其他手工砂型鑄造不限制3~5最復(fù)雜鐵碳合金、非鐵金屬及其合金單件生產(chǎn)及小批生產(chǎn)14~161~8

余量大，一般為1~10mm；由砂眼和氣泡造成的廢品率高；表面有結(jié)砂硬皮，且結(jié)構(gòu)顆粒大；適于鑄造大件；生產(chǎn)率很低機(jī)械砂型鑄造至2503~5最復(fù)雜大批生產(chǎn)及大量生產(chǎn)14左右1~3

生產(chǎn)率比手工砂型高數(shù)倍至十?dāng)?shù)倍；設(shè)備復(fù)雜；但要求工人的技術(shù)低；適于制造中小型鑄件永久型鑄造至1001.5簡(jiǎn)單或平常11~120.1~0.512.5生產(chǎn)率高，因免去每次制型；單邊余量一般為1~3mm；結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大壓力；占用的生產(chǎn)面積小離心鑄造通常2003~5主要是旋轉(zhuǎn)體15~161~812.5生產(chǎn)率高，每件只需2~5min；力學(xué)性能好且少砂眼；壁厚均勻；不需泥芯和澆注系統(tǒng)壓鑄10~160.5(鋅)1.0(其他合金)由模子制造難易而定鋅、鋁鎂、銅、錫、鉛各金屬的合金11~120.05~0.156.3生產(chǎn)率最高，每小時(shí)可制50~500件；設(shè)備昂貴；可直接制取零件或僅需少許加工表1-17各種毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)表1-17各種毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)（續(xù)）毛坯制造方法最大質(zhì)量/kg最小壁厚/mm形狀的復(fù)雜性材料生產(chǎn)方式公差等級(jí)/IT尺寸公差值/mm表面粗糙度值/μm其他熔模鑄造小型零件0.8非常復(fù)雜適于切削困難的材料單件生產(chǎn)及成批生產(chǎn)

0.05~0.225占用的生產(chǎn)面積小，每套設(shè)備約需30~40m2；鑄件機(jī)械性能好；便于組織流水線生產(chǎn)；鑄造延續(xù)時(shí)間長，鑄件可不經(jīng)加工殼模鑄造至2001.5復(fù)雜鑄鐵和非鐵金屬小批至大量12~14

12.5~6.3生產(chǎn)率高，一個(gè)制砂工班產(chǎn)為0.5~1.7t；外表面余量為0.25~0.5mm；孔余量最小為0.08~0.25mm；便于機(jī)械化與自動(dòng)化；鑄件無硬皮自由鍛造不限制不限制簡(jiǎn)單碳素鋼、合金鋼單件及小批生產(chǎn)14~161.5~2.5

生產(chǎn)率低且需高級(jí)技工；余量大，為3~30mm；適用于機(jī)械修理廠和重型機(jī)械廠的鍛造車間模鍛(利用鍛錘)通常至1002.5由鍛模制造難易而定碳素鋼、合金鋼及合金成批及大量生產(chǎn)12~140.4~2.512.5生產(chǎn)率高且不需高級(jí)技工；材料消耗少；鍛件力學(xué)性能好，強(qiáng)度增高精密模鍛通常1001.5由鍛模制造難易而定碳素鋼、合金鋼及合金成批及大量生產(chǎn)11~120.05~0.16.3~3.2光壓后的鍛件可不經(jīng)機(jī)械加工或直接進(jìn)行精加工3.鍛件鍛件是金屬被施加壓力，通過塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。4.焊接件用焊接的方法而得到的結(jié)合件。焊接件的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期短，節(jié)省材料，減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。5.其他毛坯其他毛坯類型包括沖壓、粉末冶金、冷擠、塑料壓制等毛坯。知識(shí)拓展合金鋼的特點(diǎn)與分類碳素鋼及其成分金屬的結(jié)晶金屬的晶體結(jié)構(gòu)二、毛坯選擇應(yīng)注意的問題1.零件材料及其力學(xué)性能（如可鑄性和可塑性）2.零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸3.生產(chǎn)類型4.現(xiàn)有生產(chǎn)條件5.充分考慮利用新工藝、新技術(shù)的可能性三、毛坯形狀與尺寸毛坯制造尺寸與零件相應(yīng)尺寸的差值稱為毛坯加工余量，毛坯制造尺寸的公差稱為毛坯公差。圖1-12工藝凸臺(tái)圖1-13車床開合螺母外殼簡(jiǎn)圖

毛坯的加工余量確定后，其形狀和尺寸的確定，除了將加工余量附加在零件相應(yīng)的加工表面之外，有時(shí)還要考慮到毛坯的制造、機(jī)械加工及熱處理等