机械零件毛坯加工方法选择

第3 节
各类零件的结构特点及其制造方法比较
常用的机械零件按其形状特征可分为：轴杆类零件、盘套 常用的机械零件按其形状特征可分为：轴杆类零件、 三大类。 类零件和箱体机架类零件三大类 类零件和箱体机架类零件三大类。
10.3.1 轴杆类零件
轴杆类零件的结构特点是轴向 （ 纵向） 轴杆类零件的结构特点 是轴向（ 纵向 ） 尺寸远大于径向 是轴向 横向）尺寸。包括各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、 （横向）尺寸。包括各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲 轴、偏心轴、凸轮轴、齿轮轴、连杆、拨叉、锤杆、摇臂、以 偏心轴、凸轮轴、齿轮轴、连杆、拨叉、锤杆、摇臂、 所示。 及螺栓、销子等，如图10-6所示。 及螺栓、销子等，如图 所示 一般都是各种机械中重要的受力和传动零件， 一般都是各种机械中重要的受力和传动零件，大多采用锻 件毛坯， 材料常用30～ 中碳钢 中碳钢， 号钢或合金钢40Cr、 件毛坯 ， 材料常用 ～ 50中碳钢 ， 如 45号钢或合金钢 号钢或合金钢 、 40CrNi。也采用球墨铸铁毛坯，如QT450—10等。在有些情况 。也采用球墨铸铁毛坯， 等 下还可采用锻—焊或铸 焊的方式生产毛坯。 10焊或铸—焊的方式生产毛坯 下还可采用锻 焊或铸 焊的方式生产毛坯。图10-7所示焊接 的汽车排气阀的外形简图。 的汽车排气阀的外形简图。
2.满足经济性 一个零件的制造成本包括其本身的材料费以及所消耗 的燃料、动力费用，工资和工资附加费，各项折旧费及其 的燃料、 动力费用， 工资和工资附加费， 它辅助性费用等分摊到该零件上的份额。 它辅助性费用等分摊到该零件上的份额。要把满足使用要 求和降低制造成本统一起来。 求和降低制造成本统一起来。同时考虑经济性应从降低整 体的生产成本考虑。 体的生产成本考虑。 3.考虑实际生产条件 制定生产方案必须与有关企业部门的具体生产条件相 结合，才是合理和切实可行的。在一般的情况下， 结合，才是合理和切实可行的。在一般的情况下，应充分 利用本企业的现有条件完成生产任务。 利用本企业的现有条件完成生产任务。当生产条件不能满 足产品生产的要求时，可供选择的途径有： 足产品生产的要求时，可供选择的途径有：
第2节 机械加工方法选择原则
机械加工方法选择时应根据零件的毛坯类型、结构形状、 机械加工方法选择时应根据零件的毛坯类型、结构形状、 材料、加工精度、批量以及具体的生产条件等因素来决定， 材料、加工精度、批量以及具体的生产条件等因素来决定， 以获得最高的生产率和最好的经济效益。合理选择加工方案， 以获得最高的生产率和最好的经济效益。合理选择加工方案， 一般依照下列主要原则进行。 一般依照下列主要原则进行。 1.根据表面的尺寸精度和表面粗糙度Ra值选择 根据表面的尺寸精度和表面粗糙度 a 图10-1所示的隔套和衬套的 φ 40 内圆的加工 ， 所示的隔套和衬套的 所示的 隔套采用钻 半精车 半精车； 隔套采用钻—半精车； 衬套采用钻 半精车 粗磨—精磨 半精车—粗磨 精磨。 衬套采用钻—半精车 粗磨 精磨。
3.根据零件热处理状况选择 内圆的加工； 图10-4所示法兰盘零件的 φ 30H 7 内圆的加工； 所示法兰盘零件的 不淬火者采用钻一半精车一精车 不淬火者采用钻一半精车一精车 ； 淬火者采用钻一半精车一淬火一磨。 淬火者采用钻一半精车一淬火一磨。 钻一半精车一淬火一磨 4. 根据零件材料的性能选择 图10-5所示的不同材料的阀杆零件的加工； 所示的不同材料的阀杆零件的加工； 所示的不同材料的阀杆零件的加工 45钢采用粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨 ； 钢采用粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨 钢采用 铸造锡青铜采用粗车一半精车一精车一研磨 铸造锡青铜采用粗车一半精车一精车一研磨 。 5. 根据零件的批量选择
第一，在本厂现有的条件下， 第一，在本厂现有的条件下，适当改变毛坯的生产方 式或对设备条件进行适当的技术改造， 式或对设备条件进行适当的技术改造，以采用合理的生产 方式； 方式； 第二，扩建厂房，更新设备， 第二，扩建厂房，更新设备，这样做有利于提高企业 的生产能力和技术水平，但往往需要较多的投资； 的生产能力和技术水平，但往往需要较多的投资； 第三，与厂外进行协作。 第三，与厂外进行协作。 究竟采取何种方式，需要结合生产任务的要求， 究竟采取何种方式，需要结合生产任务的要求，产品 的市场需求状况及远景， 的市场需求状况及远景，本企业的发展规划和外企业的协 作条件等，进行综合的技术经济分析， 作条件等，进行综合的技术经济分析，从中选定经济合理 的方案。 的方案。
2.根据表面所在零件的结构形状和尺寸大小选择 图10-2所示的双联齿轮和齿轮轴的齿形的加工； 所示的双联齿轮和齿轮轴的齿形的加工； 所示的双联齿轮和齿轮轴的齿形的加工 插齿； 双联齿轮采用插齿 双联齿轮采用插齿； 齿轮轴采用滚齿。 齿轮轴采用滚齿。 滚齿 外圆面的加工； 图10-3所示的轴承套和止口套的φ 80外圆面的加工； 10轴承套采用粗车一半精车一粗磨一精磨； 轴承套采用粗车一半精车一粗磨一精磨； 粗车一半精车一粗磨一精磨 止口套采用粗车一半精车一精车。 止口套采用粗车一半精车一精车。 粗车一半精车一精车
10. 10.3.3 箱体机架类零件
包括机身、 底座、 支架、 横梁、 工作台、 齿轮箱、 包括机身 、 底座 、 支架 、 横梁 、 工作台 、 齿轮箱 、 轴承座、阀体、泵体等，如图10 所示。 10轴承座、阀体、泵体等，如图10-9所示。 常采用铸铁件、铸钢件或铸 焊结构 焊结构。 常采用铸铁件、铸钢件或铸—焊结构。
隔套采用钻 半精车 隔套采用钻—半精车 衬套采用钻—半精车 衬套采用钻 半精车——粗磨 粗磨——精磨 精磨 半精车 粗磨
图10-1 隔套和衬套
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双联齿轮采用插齿 双联齿轮采用插齿 齿轮轴采用滚齿 齿轮轴采用滚齿
图10-2 双联齿轮和齿轮轴
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轴承套采用粗车一半精车一粗磨一精磨 轴承套采用粗车一半精车一粗磨一精磨 止口套采用粗车一半精车一精车 止口套采用粗车一半精车一精车
10. 10.3.2 盘套类零件
盘套类零件的结构特点是轴向（纵向） 盘套类零件的结构特点是轴向（纵向）尺寸一般小于 是轴向 径向（横向）尺寸，或两个方向的尺寸相差不大。如齿轮、 径向（横向）尺寸，或两个方向的尺寸相差不大。如齿轮、 带轮、飞轮、模具、联轴节、套环、轴承环、螺母、 带轮、飞轮、模具、联轴节、套环、轴承环、螺母、垫圈 如图10 所示。 10等，如图10-8所示。 齿轮一般应选用具有良好综合机械性能的中碳结构 40、45钢 制造，采用正火或调质处理。 钢（如40、45钢）制造，采用正火或调质处理。重要机械 上的齿轮，可选用40Cr、40CrNi 40MnB 35CrMo 40Cr CrNi、 MnB、 CrMo等合金 上的齿轮 ， 可选用40Cr、 40CrNi、 40MnB 、35CrMo 等合金 结构钢，采用调质处理。 结构钢，采用调质处理。 带轮、飞轮、手轮，垫块等受力不大或承压的零件， 带轮、飞轮、手轮，垫块等受力不大或承压的零件， 通常均采用灰铸铁（ 单件生产时， 通常均采用灰铸铁 （ HTl50或HI200等） 件 ， 单件生产时 ， 或 等 也可采用低碳钢焊接件。 也可采用低碳钢焊接件。
图10-3 轴承套和止口套
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不淬火者采用钻一半精车一精车 不淬火者采用钻一半精车一精车 淬火者采用钻一半精车一淬火一磨 淬火者采用钻一半精车一淬火一磨
图10-4 两种法兰盘零件
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45钢采用粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨 钢采用粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨 钢采用 铸造锡青铜采用粗车一半精车一精车一研磨 铸造锡青铜采用粗车一半精车一精车一研磨
机械零件毛坯加工方法选择
10.1 机械零件毛Байду номын сангаас选择原则 10.2 机械加工方法选择原则 10.3 各类零件的结构特点及其 制造方法比较 制造方法比较
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机械零件的制造包括毛坯成形和切削加工两个阶段， 机械零件的制造包括毛坯成形和切削加工两个阶段， 大多数零件都是通过铸造、锻造、 大多数零件都是通过铸造、锻造、焊接或冲压等方法制 成毛坯，再经过切削加工制成。因此， 成毛坯，再经过切削加工制成。 因此，正确选择零件毛 坯和合理选择机械加工方法是机械零件生产过程控制的 关键，选择正确与否， 关键 ，选择正确与否， 不仅影响每个机械零件乃至整个 机械制造的质量和使用性能， 机械制造的质量和使用性能，而且对于生产周期和成本 也有重大的影响。 也有重大的影响。
图10-5 两种不同材料的阀杆
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图10-6
轴杆类零件
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图10-7 焊接的汽车排气阀
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图10-8 盘套类零件
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图10-9 箱体机架类零件
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法兰、套环、垫圈等零件，根据受力情况及形状， 法兰 、 套环、垫圈等零件，根据受力情况及形状，尺 寸等不同，可分别采用铸铁件、锻钢件或冲压件为毛坯， 寸等不同 ， 可分别采用铸铁件 、 锻钢件或冲压件为毛坯 ， 厚度较小的，单件或小批量生产时， 厚度较小的 ， 单件或小批量生产时 ， 也可直接用圆钢或钢 板下料。 板下料。 各种模具毛坯，均采用合金钢锻造，热锻模常用 CrNiMo、 CrMnMo等热模具钢 并经淬火和中温回火； 等热模具钢， 5CrNiMo 、 5CrMnMo 等热模具钢 ， 并经淬火和中温回火 ； 冲 压模常用Cr12、Cr12MoV等冷模具钢 Cr12 12MoV等冷模具钢、 压模常用Cr12、Cr12MoV等冷模具钢、并经淬火和低温回火 处理。 处理。
第1节 机械零件毛坯选择原则
机械零件毛坯可以分为铸件、锻件（包括挤压、 机械零件毛坯可以分为铸件、 锻件 （包括挤压、 轧制 的零件毛坯） 冲压件、 焊接件、 型材（板材、管材、 的零件毛坯 ） 、 冲压件 、 焊接件 、 型材 （ 板材 、 管材 、 棒 线材和各种截面的原材料）等五大类。 材、线材和各种截面的原材料）等五大类。 正确选择零件毛坯具有重大的技术经济意义， 正确选择零件毛坯具有重大的技术经济意义，选择时 必须考虑以下原则。 必须考虑以下原则。 1. 保证使用要求（适用性原则） 保证使用要求（适用性原则） 就是满足零件的使用要求。体现在对其形状、 尺寸、 就是满足零件的使用要求 。 体现在对其形状 、 尺寸 、 精度、 表面质量等外部质量，对其化学成分、 金属组织、 精度、 表面质量等外部质量 ， 对其化学成分、 金属组织、 力学性能、物理性能和化学性能等内部质量的要求上。 力学性能、物理性能和化学性能等内部质量的要求上。