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1、 毛坯的选择毛坯的选择主要是毛坯的选择主要是确定毛坯的种类、制造方法和制造精度等级确定毛坯的种类、制造方法和制造精度等级。重点毛坯的选择原则毛坯的选择原则毛坯的形状、尺寸越接近成品,切削余量就越小毛坯的形状、尺寸越接近成品,切削余量就越小;但从加工成本但从加工成本考虑,切削余量越小,制造毛坯和余量加工的成本相对而言就越考虑,切削余量越小,制造毛坯和余量加工的成本相对而言就越高。所以选择毛坯时应从高。所以选择毛坯时应从制造毛坯和机械加工制造毛坯和机械加工两方面来考虑。两方面来考虑。2.1毛坯的选择1.铸件毛坯 形状复杂,强度要求不高。例如,铸铁,铸钢,有色金属等。2.锻件毛坯 强度要求很高的毛坯
2、。主要材料为碳钢和合金钢。例如,自由锻,胎膜锻,模锻等。3.轧材毛坯 冷拉和热轧材料。可以得到各种异型截面的棒料。4.挤压件毛坯 用于塑性较好的有色金属和钢材。采用的方法是冷挤或热挤。5.冲压毛坯和非金属毛坯 一、毛坯的种类一、毛坯的种类1 1、铸件、铸件铸件是指将铸件是指将熔融的金属浇入铸型熔融的金属浇入铸型,凝固后所得到的金属毛,凝固后所得到的金属毛坯。适用于形状坯。适用于形状较复杂较复杂的零件毛坯。的零件毛坯。铸件的材料可以是铸铸件的材料可以是铸铁、铸钢、铸造铜合金和铸造铝合金。铁、铸钢、铸造铜合金和铸造铝合金。砂型铸造的铸件砂型铸造的铸件砂型铸造是应用最广的铸造方法,约占总产量的砂型铸
3、造是应用最广的铸造方法,约占总产量的80%80%以上。以上。手工造型手工造型整模造型整模造型分模造型分模造型挖砂造型挖砂造型活块造型活块造型刮板造型刮板造型全部用手全部用手工或手工工或手工工具完成工具完成的造型的造型整体模,平面分型面,型腔在一个砂箱内;造型简单,铸件精度表面质量较好。模样沿最大截面分为两半,型腔位于上、下两个砂箱,造型简便。模样为整体,但分型面不是平面,造型时手工挖去阻碍取模的型砂,生产率低,技术水平高。对铸件上妨碍起模的小部分做成活动部分,起模时先取出主体部分,再取出活动部分。用刮板代替模样造型。节约木材,缩短生产周期,生产率低,技术水平高,精度较差。机器造型机器造型用机器
4、全部或至少完成紧砂操作的造型。用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。生生产产效率高效率高,劳动,劳动条件好条件好,砂型,砂型质量好质量好(紧实(紧实度高而均匀,型腔轮廓清晰,铸件质量也好。度高而均匀,型腔轮廓清晰,铸件质量也好。但设备和工艺装备但设备和工艺装备费用高费用高,生产准备时间较,生产准备时间较长,适于长,适于中小铸件的成批或大量生产中小铸件的成批或大量生产2 2、锻件、锻件锻件指金属材料经过锻件指金属材料经过锻造变形锻造变形而得到的毛坯。适用于力学性而得到的毛坯。适用于力学性能高,材料又具有可锻性,能高,材料又具有可锻性,形状比较简单形状比较简单的零件。生产批量的零件。生产批量大时,可
5、用大时,可用模锻模锻代替自由锻。锻件材料一般为碳钢、合金钢代替自由锻。锻件材料一般为碳钢、合金钢和合金。和合金。3 3、型材、型材主要通过主要通过热轧或冷拉热轧或冷拉而成。如各种热轧和冷拉的圆钢、板而成。如各种热轧和冷拉的圆钢、板材、异型材等,适用于材、异型材等,适用于形状简单、尺寸变化不大形状简单、尺寸变化不大的零件。的零件。4 4、焊接件、焊接件焊接件是用焊接件是用焊接焊接的方法将同种材料或不同种材料焊接在一起,的方法将同种材料或不同种材料焊接在一起,从而获得的毛坯。如焊条电弧焊、氩弧焊、气焊等。焊接方从而获得的毛坯。如焊条电弧焊、氩弧焊、气焊等。焊接方法特别适宜于实现法特别适宜于实现大型
6、毛坯大型毛坯、结构复杂毛坯结构复杂毛坯的制造。的制造。焊条电弧焊过程焊条电弧焊过程5 5、冲压件、冲压件冲压件是通过冲压机床对薄钢板进行冲压件是通过冲压机床对薄钢板进行冷冲压加工冷冲压加工而得到的零而得到的零件。它非常接近成品要求,精度高,适用于批量较大而件。它非常接近成品要求,精度高,适用于批量较大而零件零件厚度较小厚度较小的的板材类板材类零件。材料一般为钢和其它塑性材料。零件。材料一般为钢和其它塑性材料。毛坯种类毛坯种类毛坯种类毛坯种类制造精度制造精度制造精度制造精度加工加工加工加工余量余量余量余量原材料原材料原材料原材料工件尺寸工件尺寸工件尺寸工件尺寸工件形状工件形状工件形状工件形状适应
7、生产适应生产适应生产适应生产类型类型类型类型适应生适应生适应生适应生产成本产成本产成本产成本型材型材型材型材大大大大各种材料各种材料各种材料各种材料各种尺寸各种尺寸各种尺寸各种尺寸简单简单简单简单各类型各类型各类型各类型低低低低型材焊接件型材焊接件型材焊接件型材焊接件一般一般一般一般钢材钢材钢材钢材大、中大、中大、中大、中较复杂较复杂较复杂较复杂单件单件单件单件低低低低砂型铸造砂型铸造砂型铸造砂型铸造1313级以级以级以级以下下下下大大大大铸铁、青铜铸铁、青铜铸铁、青铜铸铁、青铜各种尺寸各种尺寸各种尺寸各种尺寸复杂复杂复杂复杂各类型各类型各类型各类型较低较低较低较低自由锻造自由锻造自由锻造自由
8、锻造1313级以级以级以级以下下下下大大大大钢材为主钢材为主钢材为主钢材为主各种尺寸各种尺寸各种尺寸各种尺寸较简单较简单较简单较简单单件小批单件小批单件小批单件小批较低较低较低较低普通模锻普通模锻普通模锻普通模锻11-1511-15一般一般一般一般钢、铸铝、铜钢、铸铝、铜钢、铸铝、铜钢、铸铝、铜中、小中、小中、小中、小一般一般一般一般中、大批中、大批中、大批中、大批一般一般一般一般精密锻造精密锻造精密锻造精密锻造8-118-11较小较小较小较小锻材、锻铝锻材、锻铝锻材、锻铝锻材、锻铝小小小小较复杂较复杂较复杂较复杂大批大批大批大批较高较高较高较高压力铸造压力铸造压力铸造压力铸造8-118-11
9、小小小小铸铁、铸钢、铸铁、铸钢、铸铁、铸钢、铸铁、铸钢、青铜青铜青铜青铜中、小中、小中、小中、小复杂复杂复杂复杂中、大批中、大批中、大批中、大批较高较高较高较高熔模铸造熔模铸造熔模铸造熔模铸造7-107-10很小很小很小很小铸铁、铸钢、铸铁、铸钢、铸铁、铸钢、铸铁、铸钢、青铜青铜青铜青铜小小小小复杂复杂复杂复杂中、大批中、大批中、大批中、大批高高高高各类毛坯的特点及适用范围各类毛坯的特点及适用范围小结小结铸件铸件锻件锻件型材型材焊接件焊接件粉末冶金件粉末冶金件冲压件冲压件毛毛坯坯的的种种类类毛毛坯坯的的选选择择原原则则零件材料和性能要求零件材料和性能要求零件结构形状和尺寸零件结构形状和尺寸生产
10、类型生产类型现有生产条件现有生产条件新技术、新工艺、新材料新技术、新工艺、新材料 2.2加工余量的确定加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有工序余量和加工总余量工序余量和加工总余量(毛坯余量毛坯余量)之分。之分。1.1.工序余量及总余量工序余量及总余量(1)(1)工序余量工序余量 是相邻两工序的工序尺寸之差。是相邻两工序的工序尺寸之差。1)1)最小余量最小余量Z Zminmin 切除金属层的最小厚度。切除金属层的最小厚度。2)2)公称余量公称余量Z Z 相邻两工序基本尺寸之差。相邻两工序基本尺寸之差。对于被包容面(轴)对于被包容面(轴)
11、Z=Z=上道工序基本尺寸上道工序基本尺寸-本道工序基本道工序基本尺寸本尺寸对包容面(孔)对包容面(孔)Z=Z=本道工序基本尺寸本道工序基本尺寸-上道工序基本尺上道工序基本尺寸寸3)3)最大余量最大余量Z Zmaxmax 上道工序最大工序尺寸和本道工序最小上道工序最大工序尺寸和本道工序最小工序尺寸之差。工序尺寸之差。工序余量T T1 1上道工序尺寸公差上道工序尺寸公差T T2 2本道工序尺寸公差本道工序尺寸公差本道工序基本尺寸上道工序基本尺寸(2)加工总余量(毛坯余量)是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差 总余量 A0 0A=Z0 0=Z1 1+Z2 2+Z3 3+-+Zn n=总余量不包括最后一
12、道工序的公差余量公差T0 0=Zmaxmax-Zminmin2.确定余量的方法(1)估计法 本法是根据实际经验确定加工余量。一般情况下,为防止因余量过小而产生废品,经验估计的数值总是偏大。经验估计法常用于单件小批生产。(2)查表法 根据工艺设计手册,选择加工余量,再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定。目前,我国各工厂广泛采用查表法。常用余量的经验值(单边余量)常用余量的经验值(单边余量)(3)计算法本法是根据上述加工余量计算公式和一定的试验资料,对影响加工余量的各项因素进行分析,并计算确定加工余量。按尺寸链原理计算。粗车1.52.5精镗0.10.25精车0.20.5磨0.150.2粗刨(粗铣
13、)23粗铰0.20.3精刨(精铣)0.20.5精铰0.1粗镗1.5珩磨0.020.052.工件的基准 设计基准基准 粗基准 工艺基准 定位基准 精基准 测量基准 辅助基准 装配基准 (1)设计基准 设计基准是设计图样上所采用的基准。(2)工艺基准零件在加工,度量和装配过程中所使用的基准1)定位基准它是在加工中用作定位的基准。用夹具装夹时,定位基准就是工件上直接与夹具的定位元件相接触的点、线、面。设计基准:2)测量基准 测量工件尺寸和表面相对位置时所用的基准。3)装配基准 装配时用来确定零件或部件在机器中的相对位置所采用的基准。3.定位基准的选择粗基准用未经加工的毛坯表面作为基准。(把精基准加工
14、出来)精基准用加工后的表面作为基准。(把各个表面加工出来,以符合设计要求)在选择定位基准时,从保证工件精度要求出发,应该先选择精基准,后选择粗基准。即先考虑怎样选择精基准把各个表面加工出来,然后,考虑怎样选择粗基准将精基准的各个基面加工出来。加工时,先加工粗基准,后加工精基准。(1)粗基准的选择原则1)为了保证加工面与非加工面之间的位置要求,选非加工面为粗基准。例1:加工一套筒毛坯零件铸造时孔2和外圆1有偏心,若采用非加工面(外圆1)为粗基准加工孔2,则加工后的孔2与外圆1的轴线是同轴的,但孔2 的加工余量不均匀。例2:加工电机外壳例3:加工床身导轨2)为了保证各加工面都有足够的加工余量,应选
15、择毛坯余量最小的面为粗基准。3)为了保证重要表面的余量均匀,选重要表面为粗基准。4)粗基准表面(几何原则)面积大(是指力学面积)重心低平整光洁(易于清理)尽可能同箱,同模面。(下箱面更好)夹紧刚度尽可能好 5)粗基准应避免重复使用,在同一尺寸方向上(即同一自由度方向上),通常只允许使用一次。粗基准是毛面,一般说来表面较粗糙,形状误差也大,如粗基准是毛面,一般说来表面较粗糙,形状误差也大,如重复使用就会造成较大的定位误差。因此,粗基准应避重复使用就会造成较大的定位误差。因此,粗基准应避免重复使用,希望以粗基准定位首先把精基准加工好,免重复使用,希望以粗基准定位首先把精基准加工好,为后续工序准备好
16、精基准。为后续工序准备好精基准。例如加工一小轴例如加工一小轴 如果重复使用毛坯面如果重复使用毛坯面B B定位去加工表面定位去加工表面A A和和C C,则必然会使,则必然会使A A与与C C表面的轴线产生较大的同轴度误表面的轴线产生较大的同轴度误差。差。(2)精基准的选择原则1)基准重合原则(尽量选择设计基准作为精基准)采用设计基准作为定位基准成为基准重合。为了避免基准不重合而引起的基准不重合误差,保证加工精度应遵守基准重合原则。不重合时就要进行工艺尺寸的计算。2)基准同一原则也称基准单一原则或基准不变原则(使尽可能多的工序采用同一基准)在加工过程中,尽可能地采用同一的定位基准。特别是在自动线上
17、加工时,为了减少工件的装夹次数,也要遵守基准统一的原则。例1车削轴类零件各台阶面和其他表面例2车削活塞各表面3)互为基准(两个有严格位置的重要表面)当加工面有较高的位置精度,同时为了使其加工余量小而均匀,可采取反复加工,互为基准的原则。例1:AB,AC,BC (都有位置要求)BAC4)辅助基准专为加工时定位而加工出来的表面例1 轴类零件的中心孔5)自为基准(对于须切去一层薄而均匀余量的表面)当某些表面精加工要求加工余量小而均匀,零件表面质量一致时,选择加工表面本身作为定位基准称为自为基准。采用自为基准原则时,不能提高加工面的位置精度,只是提高加工面本身的精度。例1:加工床身导轨例2:拉刀,浮动镗刀,浮动铰刀,珩磨等加工孔的方法。结束