【文章內(nèi)容簡介】 江蘇工程 職業(yè) 技術 學院畢業(yè)論文 5 機械加工中常用毛坯種類 毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用，而且也與零件的機械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關。為此需要毛坯制造和機械加工兩方面的工藝人員密切配合，合理地確定毛坯的種類、結構形狀，并繪出毛坯圖。 一、 常見的毛坯種類 (一 )鑄件 對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 (二 )鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬 纖維組織。因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 (三 )型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 (四 )焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣 機試制。其優(yōu)點是制造簡單、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)時效處理后才能進行機械加工。 (五 )(五 )其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 選擇毛坯因考慮因素 選擇毛坯時應該考慮如下幾個方面的因素： (一 )零件的生產(chǎn)綱領 大量生產(chǎn)的零件應選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。如鑄件采用金屬模機器造型或精密鑄造 。鍛件采用模鍛、精鍛 。選用冷拉和冷軋型材。單件小批生產(chǎn) 時應選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。 江蘇工程 職業(yè) 技術 學院畢業(yè)論文 6 (二 )零件材料的工藝性 例如材料為鑄鐵或青銅等的零件應選擇鑄造毛坯 。鋼質(zhì)零件當形狀不復雜，力學性能要求又不太高時，可選用型材 。重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學性能，應選擇鍛造件毛坯。 (三 )零件的結構形狀和尺寸 形狀復雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用圓棒料 。如各段直徑相差較大，為減少材料消耗和機械加工的勞動量，則宜采用鍛造毛坯，尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛 件。 (四 )現(xiàn)有的生產(chǎn)條件 選擇毛坯時，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟性等。 毛坯形狀與尺寸確定 毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結構、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術要求。 毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為 毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關。如鑄造毛坯的加工余量，是由鑄件最大尺寸、公稱尺寸 (兩相對加工表面的最大距離或基準面到加工面的距離 )、毛坯澆注時的位置 (頂面、底面、側(cè)面 )、鑄孔的尺寸等因素確定的。對于單件小批生產(chǎn)，鑄件上直徑小 30mm 和鑄鋼件上直徑小于 60mm 的孔可以不鑄出。而對于鍛件，若用自由鍛，當孔徑小于 30mm 或長徑比大于 3 的孔可以不鍛出。對于鍛件應考慮鍛造圓角和模鍛斜度。帶孔的模鍛件不能直接鍛出通孔，應留沖孔連 皮等。 毛坯的形狀和尺寸的確定，除了將毛坯余量附在零件相應的加工表面上之外，有時還要考慮到毛坯的制造、機械加工及熱處理等工藝因素的影響。在這種情況下，毛坯的形狀可能與工件的形狀有所不同。 確定各表面加工方案 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素 江蘇工程 職業(yè) 技術 學院畢業(yè)論文 7 ⑴．要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵．根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設備和采用粗車 半精車 精車 加工方法； ⑶．要 考慮被加工材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 ⑷．要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 ⑸．此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙度為 Ra=μ m，并要求淬硬時，其最終工序選用精度。 軸承套所選的材料是零件材料為 45鋼。考慮到軸承套經(jīng)常受到摩擦與各種載荷，因此選用 45 鋼，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。 由軸承套草圖，決定我們選擇 46 261X? mm 的 45鋼毛坯 平面的加工 由參考文獻 [7]《機械加工工藝手冊》可以確定，外圓表面的加工方案為：粗車 — 半精車 — 精車，粗糙度 Ra 為 ~，一般不淬硬的平面，精車的粗糙度可以較小。 確定定位基準 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證 各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求： 江蘇工程 職業(yè) 技術 學院畢業(yè)論文 8 ⑴．粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 ⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就 能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 ⑶．應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷．應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 ⑸．粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。 軸類零件的定位基面 ，最常用的是兩中心孔。因為軸類零件各外圓表面、同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項目，而這些表面的設計基準一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準統(tǒng)一原則定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準 精基準選擇的原則 ⑴．基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ⑵．基準統(tǒng)一原則，應盡可能選 用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與江蘇工程 職業(yè) 技術 學院畢業(yè)論文 9 軸心線的垂直度。 ⑶．互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求 余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140 機床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從 CA6140 機床后托架零件圖分析可知，它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅