机械制造工艺学 第3版 课件 模块一 机械加工工艺规程+4毛坯的选择

机械制造工艺学机械制造工艺课程组任务模块一图1-1所示为一支架套零件，结构特点和技术要求如下：内孔尺寸精度分别为

mm和

mm，表面粗糙度Ra分别为0.10㎛和0.40㎛，因转动要求精度较高，所以两孔的圆度要求很高，均为0.0015mm，同轴度为0.002mm，

孔内安放滚针轴承的滚针及仪器主轴颈，同时该支架套的外圆和内孔均有台阶，并有径向孔需要加工。试制定该零件的机械加工工艺文件。一、机械零件常用毛坯的种类1.型材金属型材是指具有一定强度和韧性的金属材料（如钢、铁、铝等）通过轧制，挤出，铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。型材有热轧和冷拉两类。

毛坯的选择2.铸件形状复杂的毛坯宜采用铸造方法制造。铸件毛坯的制造方法有砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造、离心铸造等。铸件应用历史悠久，古代人们用铸件作钱币、祭器、兵器、工具和一些生活用具。近代，铸件主要用作机器零部件的毛坯，有些精密铸件，也可直接用作机器的零部件。毛坯制造方法最大质量/kg最小壁厚/mm形状的复杂性材料生产方式公差等级/IT尺寸公差值/mm表面粗糙度值/μm其他手工砂型铸造不限制3~5最复杂铁碳合金、非铁金属及其合金单件生产及小批生产14~161~8

余量大，一般为1~10mm；由砂眼和气泡造成的废品率高；表面有结砂硬皮，且结构颗粒大；适于铸造大件；生产率很低机械砂型铸造至2503~5最复杂大批生产及大量生产14左右1~3

生产率比手工砂型高数倍至十数倍；设备复杂；但要求工人的技术低；适于制造中小型铸件永久型铸造至1001.5简单或平常11~120.1~0.512.5生产率高，因免去每次制型；单边余量一般为1~3mm；结构细密，能承受较大压力；占用的生产面积小离心铸造通常2003~5主要是旋转体15~161~812.5生产率高，每件只需2~5min；力学性能好且少砂眼；壁厚均匀；不需泥芯和浇注系统压铸10~160.5(锌)1.0(其他合金)由模子制造难易而定锌、铝镁、铜、锡、铅各金属的合金11~120.05~0.156.3生产率最高，每小时可制50~500件；设备昂贵；可直接制取零件或仅需少许加工表1-17各种毛坯制造方法的工艺特点表1-17各种毛坯制造方法的工艺特点（续）毛坯制造方法最大质量/kg最小壁厚/mm形状的复杂性材料生产方式公差等级/IT尺寸公差值/mm表面粗糙度值/μm其他熔模铸造小型零件0.8非常复杂适于切削困难的材料单件生产及成批生产

0.05~0.225占用的生产面积小，每套设备约需30~40m2；铸件机械性能好；便于组织流水线生产；铸造延续时间长，铸件可不经加工壳模铸造至2001.5复杂铸铁和非铁金属小批至大量12~14

12.5~6.3生产率高，一个制砂工班产为0.5~1.7t；外表面余量为0.25~0.5mm；孔余量最小为0.08~0.25mm；便于机械化与自动化；铸件无硬皮自由锻造不限制不限制简单碳素钢、合金钢单件及小批生产14~161.5~2.5

生产率低且需高级技工；余量大，为3~30mm；适用于机械修理厂和重型机械厂的锻造车间模锻(利用锻锤)通常至1002.5由锻模制造难易而定碳素钢、合金钢及合金成批及大量生产12~140.4~2.512.5生产率高且不需高级技工；材料消耗少；锻件力学性能好，强度增高精密模锻通常1001.5由锻模制造难易而定碳素钢、合金钢及合金成批及大量生产11~120.05~0.16.3~3.2光压后的锻件可不经机械加工或直接进行精加工3.锻件锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。4.焊接件用焊接的方法而得到的结合件。焊接件的优点是制造简便，生产周期短，节省材料，减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。5.其他毛坯其他毛坯类型包括冲压、粉末冶金、冷挤、塑料压制等毛坯。知识拓展合金钢的特点与分类碳素钢及其成分金属的结晶金属的晶体结构二、毛坯选择应注意的问题1.零件材料及其力学性能（如可铸性和可塑性）2.零件的结构形状与外形尺寸3.生产类型4.现有生产条件5.充分考虑利用新工艺、新技术的可能性三、毛坯形状与尺寸毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值称为毛坯加工余量，毛坯制造尺寸的公差称为毛坯公差。图1-12工艺凸台图1-13车床开合螺母外壳简图

毛坯的加工余量确定后，其形状和尺寸的确定，除了将加工余量附加在零件相应的加工表面之外，有时还要考虑到毛坯的制造、机械加工及热处理等