机械工艺毛坯相关.doc

一、毛坯的种类毛坯的种类很多，同一种毛坯又有多种制造方法1．铸件 铸件适用于形状复杂的零件毛坯根据铸造方法的不同，铸件又分为：⑴ 砂型铸造的铸件 这是应用最为广泛的一种铸件它又有木模手工造型和金属模机器造型之分木模手工造型铸件精度低，加工表面需留较大的加工余量；木模手工造型生产效率低，适用于单件小批生产或大型零件的铸造金属模机器造型生产效率高，铸件精度也高，但设备费用高，铸件的重量也受限制，适用于大批量生产的中小型铸件⑵ 金属型铸造铸件 将熔融的金属浇注到金属模具中，依靠金属自重充满金属铸型腔而获得的铸件这种铸件比砂型铸造铸件精度高、表面质量和力学性能好，生产效率也较高，但需专用的金属型腔模，适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属铸件⑶ 离心铸造铸件 将熔融金属注入高速旋转的铸型内，在离心力的作用下，金属液充满型腔而形成的铸件这种铸件晶粒细，金属组织致密，零件的力学性能好，外圆精度及表面质量高，但内孔精度差，且需要专门的离心浇注机，适用于批量较大的黑色金属和有色金属的旋转体铸件⑷ 压力铸造铸件 将熔融的金属在一定的压力作用下，以较高的速度注入金属型腔内而获得的铸件这种铸件精度高，可达IT11~IT13；表面粗糙度值小，可达Ra3.2~0.4μm；铸件力学性能好。

可铸造各种结构较复杂的零件，铸件上各种孔眼、螺纹、文字及花纹图案均可铸出但需要一套昂贵的设备和型腔模适用于批量较大的形状复杂、尺寸较小的有色金属铸件⑸ 精密铸造铸件 将石蜡通过型腔模压制成与工件一样的腊制件，再在腊制工件周围粘上特殊型砂，凝固后将其烘干焙烧，腊被蒸化而放出，留下工件形状的模壳，用来浇铸精密铸造铸件精度高，表面质量好一般用来铸造形状复杂的铸钢件，可节省材料，降低成本，是一项先进的毛坯制造工艺2．锻件锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯，其锻造方法有自由锻和模锻两种自由锻造锻件是在锻锤或压力机上用手工操作而成形的锻件它的精度低，加工余量大，生产率也低，适用于单件小批生产及大型锻件模锻件是在锻锤或压力机上，通过专用锻模锻制成形的锻件它的精度和表面粗糙度均比自由锻造的好，可以使毛坯形状更接近工件形状，加工余量小同时，由于模锻件的材料纤维组织分布好，锻制件的机械强度高模锻的生产效率高，但需要专用的模具，且锻锤的吨位也要比自由锻造的大主要适用于批量较大的中小型零件3．焊接件焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，它制作方便、简单，但需要经过热处理才能进行机械加工适用于单件小批生产中制造大型毛坯，其优点是制造简便，加工周期短，毛坯重量轻；缺点是焊接件抗振动性差，机械加工前需经过时效处理以消除内应力。

4．冲压件冲压件是通过冲压设备对薄钢板进行冷冲压加工而得到的零件，它可以非常接近成品要求，冲压零件可以作为毛坯，有时还可以直接成为成品冲压件的尺寸精度高适用于批量较大而零件厚度较小的中小型零件5．型材型材主要通过热轧或冷拉而成热轧的精度低，价格较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯冷拉的尺寸小，精度高，易于实现自动送料，但价格贵，多用于批量较大且在自动机床上进行加工的情形按其截面形状，型材可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢以及其他特殊截面的型材6．冷挤压件冷挤压件是在压力机上通过挤压模掠夺而成其生产效率高冷挤压毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再进行机械加工，但要求材料塑性好，主要为有色金属和塑性好的钢材适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件7．粉末冶金件粉末冶金件是以金属粉末为原料，在压力机上通过模具压制成型后经高温烧结而成其生产效率高，零件的精度高，表面粗糙度值小，一般可不再进行精加工，但金属粉末成本较高，适用于大批大量生产中压制形状较简单的小型零件二、确定毛坯时应考虑的因素在确定毛坯时应考虑以下因素： ⑴ 零件的材料及其力学性能 当零件的材料选定以后，毛坯的类型就大体确定了。

例如，材料为铸铁的零件，自然应选择铸造毛坯；而对于重要的钢质零件，力学性能要求高时，可选择锻造毛坯 ⑵ 零件的结构和尺寸 形状复杂的毛坯常采用铸件，但对于形状复杂的薄壁件，一般不能采用砂型铸造；对于一般用途的阶梯轴，如果各段直径相差不大、力学性能要求不高时，可选择棒料做毛坯，倘若各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件⑶ 生产类型 当零件的生产批量较大时，应采用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，这时毛坯制造增加的费用可由材料耗费减少的费用以及机械加工减少的费用来补偿⑷ 现有生产条件 选择毛坯类型时，要结合本企业的具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等⑸ 充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性 为了节约材料和能源，减少机械加工余量，提高经济效益，只要有可能，就必须尽量采用精密铸造、精密锻造、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等新工艺、新技术和新材料三、确定毛坯时的几项工艺措施实现少切屑、无切屑加工，是现代机械制造技术的发展趋势但是，由于毛坯制造技术的限制，加之现代机器对零件精度和表面质量的要求越来越高，为了保证机械加工能达到质量要求，毛坯的某些表面仍需留有加工余量。

加工毛坯时，由于一些零件形状特殊，安装和加工不大方便，必须采取一定的工艺措施才能进行机械加工以下列举几种常见的工艺措施⑴ 为了便于安装，有些铸件毛坯需铸出工艺搭子⑵ 装配后需要形成同一工作表面的两个相关偶件，为了保证加工质量并使加工方便，常常将这些分离零件先制作成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离⑶ 对于形状比较规则的小型零件，为了便于安装和提高机械加工的生产率，可将多件合成一个毛坯，加工到一定阶段后，再分离成单件一、表面加工方法的选择表面加工方法的选择，就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法在选择时，一般先根据表面精度和粗糙度要求选择最终加工方法，然后再确定精加工前前期工序的加工方法选择加工方法，既要保证零件表面的质量，又要争取高生产效率，同时还应考虑以下因素： 1）首先应根据每个加工表面的技术要求，确定加工方法和分几次加工2）应选择相应的能获得经济精度和经济粗糙度的加工方法加工时，不要盲目采用高的加工精度和小的表面粗糙度的加工方法，以免增加生产成本，浪费设备资源3）应考虑工件材料的性质例如，淬火钢精加工应采用磨床加工，但有色金属的精加工为避免磨削时堵塞砂轮，则应采用金刚镗或高速精细车削等。

4）要考虑工件的结构和尺寸例如，对于IT7级精度的孔，采用镗、铰、拉和磨削等都可达到要求但箱体上的孔一般不宜采用拉或磨削，大孔时宜选择镗削，小孔时则宜选择铰孔5）要根据生产类型选择加工方法大批量生产时，应采用生产率高、质量稳定的专用设备和专用工艺装备加工单件小批生产时，则只能采用通用设备和工艺装备以及一般的加工方法6）还应考虑本企业的现有设备情况和技术条件以及充分利用新工艺、新技术的可能性应充分利用企业的现有设备和工艺手段，节约资源，发挥群众的创造性，挖掘企业潜力；同时应重视新技术、新工艺，设法提高企业的工艺水平7）其他特殊要求例如工件表面纹路要求、表面力学性能要求等二、加工阶段的划分为了保证零件的加工质量和合理地使用设备、人力，零件往往不可能在一个工序内完成全部加工工作，而必须将整个加工过程划分为粗加工、半精加工和精加工三大阶段粗加工阶段的任务是高效地切除各加工表面的大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近成品；半精加工阶段的任务是消除粗加工留下的误差，为主要表面的精加工做准备，并完成一些次要表面的加工；精加工阶段的任务是从工件上切除少量余量，保证各主要表面达到图纸规定的质量要求另外，对零件上精度和表面粗糙度要求特别高的表面还应在精加工后增加光整加工，称为光整加工阶段。

划分加工阶段的主要原因有： ⑴ 保证零件加工质量 粗加工时切除的金属层较厚，会产生较大的切削力和切削热，所需的夹紧力也较大，因而工件会产生较大的弹性变形和热变形；另外，粗加工后由于内应力重新分布，也会使工件产生较大的变形划分阶段后，粗加工造成的误差将通过半精加工和精加工予以纠正 ⑵ 有利于合理使用设备 粗加工时可使用功率大、刚度好而精度较低的高效率机床，以提高生产率而精加工则可使用高精度机床，以保证加工精度要求这样既充分发挥了机床各自的性能特点，又避免了以粗干精，延长了高精度机床的使用寿命 ⑶ 便于及时发现毛坯缺陷 由于粗加工切除了各表面的大部分余量，毛坯的缺陷如气孔、砂眼、余量不足等可及早被发现，及时修补或报废，从而避免继续加工而造成的浪费⑷ 避免损伤已加工表面 将精加工安排在最后，可以保护精加工表面在加工过程中少受损伤或不受损伤 ⑸ 便于安排必要的热处理工序 划分阶段后，在适当的时机在机械加工过程中插入热处理，可使冷、热工序配合得更好，避免因热处理带来的变形 值得指出的是，加工阶段的划分不是绝对的例如，对那些加工质量不高、刚性较好、毛坯精度较高、加工余量小的工件，也可不划分或少划分加工阶段；对于一些刚性好的重型零件，由于装夹、运输费时，也常在一次装夹中完成粗、精加工，为了弥补不划分加工阶段引起的缺陷，可在粗加工之后松开工件，让工件的变形得到恢复，稍留间隔后用较小的夹紧力重新夹紧工件再进行精加工。