典型零件毛坯选择分析教案
毛胚的选择
零件的分析与毛坯的选择（一）、零件分析零件分析主要包括：分析零件的几何形状、加工精度、技术要求，工艺特点，同时对零件的工艺性进行研究。
1、抄画零件图。
了解零件的几何形状、结构特点以及技术要求，如有装配图，了解零件在所装配产品中的作用。
零件由多个表面构成，既有基本表面，如平面、圆柱面、圆锥面及球面，又有特形表面，如螺旋面、双曲面等。
不同的表面对应不同的加工方法，并且各个表面的精度、粗糙度不同，对加工方法的要求也不同。
2、确定加工表面。
找出零件的加工表面及其精度、粗糙度要求，结合生产类型，可查阅工艺手册（或附录表）中典型表面的典型加工方案和各种加工方法所能达到的经济加工精度，选取该表面对应的加工方法及经过几次加工。
查各种加工方法的余量，确定表面每次加工的余量，并可计算得到该表面总加工余量。
3、确定主要表面。
按照组成零件各表面所起的作用，确定起主要作用的表面，通常主要表面的精度和粗糙度要求都比较严，在设计工艺规程是应首先保证。
零件分析时，着重抓住主要加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位置精度要求，做到心中有数。
（二）、确定毛坯1、选择毛坯制造方法毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。
确定毛坯种类和制造方法时，在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）相适应。
对应锻件，应合理确定其分模面的位置，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位置，以便在粗基准选择及确定定位和夹紧点时有所依据。
2、确定毛坯余量。
查毛坯余量表（参见附录），确定各加工表面的总余量、毛坯的尺寸及公差。
余量修正。
将查得的毛坯总余量与零件分析中得到的加工总余量对比，若毛坯总余量比加工总余量小，则需调整毛坯余量，以保证有足够的加工余量；若毛坯总余量比加工总余量大，怎考虑增加走刀次数，或是减小毛坯总余量。
3、绘制毛坯图。
毛坯轮廓用粗实线绘制，零件实体用双点画线绘制，比例尽量取1:1。
毛坯图上应标出毛坯尺寸、公差、技术要求，以及毛坯制造的分模面、圆角半径和拔模斜度等。
教学课件第8章机械零件毛坯的选择
全面满足零件的使用要求和相关的特殊要求。
一般机械零件，以零件及其材料的力学性能为主 。
力学性能取决于工作条件（受力状态、温度、接触介质）和失效形式。
高速大功率内燃机曲轴一般均采用的合金结构钢锻造成形， 功率较小可采用球墨铸铁铸造成形或采用中碳钢锻造成形。 对于受力不大且为圆形截面的直轴，可采用圆钢下料做为毛坯直接 经切削加工制成。
2)兼顾零件的各项制造成本 考虑到材料价格、毛坯成本、切削加工费用和材料损耗等。
单件、小批生产选投资小、加工费用低的成形方法：砂型铸造 （手工造型）、自由锻和电条电弧焊等；
成批大量生产选生产效率和制品精度高的成形方法：砂型铸造 （机器造型）、 精密铸造、模锻、自动焊。
（4）兼顾现有生产条件原则
保证方便、快捷地制出高质量的产品。 尽量利用现有生产条件完成毛坯任务，若现有生产条件难以满足 要求时，则应考虑改变零件材料和（或）毛坯成形方法，也可通过外 部协作或外购解决。
单件、小批生产时：型钢；焊接结构
航空发动机的缸体、缸盖和曲轴箱： 铝合金（如ZL105、ZL105A等）；铸造成形
8.3.4 机械零件毛坯选择的示例
图示为齿轮减速器，传递功率4kW，试对其主要零件进行毛坯选择。
1-箱体 2-齿轮 3-轴 4-箱盖 5-孔盖 6-螺栓 7-档油盘 8-齿轮轴 9-螺母 10-轴承 11-端盖
高碳钢和合金钢常用于制造模具、量具、刃具、弹簧、重要的机 器零件和耐磨、耐蚀件等。
(3) 变形铝合金： 强度中等或较低，塑性较好；大多数具有高塑性和低
的变形抗力，变形温度较低，塑性成形性好，但焊接性较 差。
变形铝合金适于制造承受轻载的机械零件和电气元件， 如滑动轴承、齿轮、弹簧等
零件加工工艺之毛坯选择讲解
组织特征 晶粒粗大、 晶粒细小、 拉深时流线 接头组织不 同锻件
疏松
致密
有变化
均匀
机械性能 较差
好
好
降低
较好
材料利用 高
低
高
较高
较低
率
生产周期 长
短/长
长
较短
短
生产成本 较低
较高
较低
中
——
应用举例 机架、床身 轴、齿轮 油箱、
车身，船体 丝杠、螺栓
单件、小批
大批
钢板或铸铁件
冲压件或铸铁件 Q235A,HT150,08钢
铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200,退火消除应力
焊接件（手工电弧焊）
Q235A
标准件（镦、挤件） 标准件（冲压件） 圆钢车制 铸铁件,圆钢车制 锻件(自由锻,胎膜锻) 圆钢车制
Q235A
65Mn,淬火+中温回火
冲压件
特点：组织细，力学性能好。 自由锻件——形状简单。 模锻件——--形状较复杂，但锻模贵，适批量， 尺寸受限。
2. 锻造
一、毛坯种类
2. 锻造
一、毛坯种类
一、毛坯种类
3. 型材
特种压力加工（轧、挤、拉拔等）生产的型材，能利 用型材的直接利用。
钢 管
3. 型材
一、毛坯种类
3. 型材
一、毛坯种类
项目一：典型零件机械加工工艺规程编制
任务二 毛坯选择
设计机械加工工艺规程的步骤和内容
▪ （1）图样分析； ▪ （2）毛坯选择； ▪ （3）定位基准的选择 ▪ （4）工艺路线的拟定（表面加工方法的选择，工序
的划分，加工顺序的安排）； ▪ （5）工序设计（确定各工序所用机床及工艺装备、
课题十一 毛坯选择
低速、轻载齿轮常用45，40Cr等中碳结构钢，经 正火或调质提高综合力学性能。
高速、重载齿轮常采用20CrMnTi，20CrMo等 合金结构钢制造且齿部经渗碳、淬火处理，也可采 用38CrMoAl等渗氮钢制造且齿部经渗氮处理，从 而获得良好的内韧外硬的性能。
大批量生产齿轮时可采用热轧或精密模锻的方法 生产齿轮毛坯，以提高齿轮的力学性能。
单件或小批量生产时，直径100 mm以下的形 状简单的小齿轮可用圆钢为毛坯。
直径大于400～500 mm的大型齿轮，锻造比 较困难，可用铸钢或球墨铸铁件为毛坯，铸造齿 轮一般以辐条结构代替模锻齿轮的辐板结构，在 单件生产下，也可采用焊接方式制造大型齿轮的 毛坯。
(二)带轮、飞轮和手轮
这类零件受力不大或仅承受压力，通常可采用灰口 铸铁、球墨铸铁等材料铸造成型。单件生产时，也可 采用Q215，Q235等低碳钢型材焊接成型。
三、机架及箱体类零件
机架、箱体类零件包括各种机械的床身、底座、支 架、横梁、工作台、齿轮箱、轴承座、阀体等。该类 零件的特点是形状不规则，结构较复杂，质量从几千 克到数十吨，工作条件相差很大。而其工作台和导轨 要求有一定的耐磨性。因此，其毛坯、底座、支架、工作 台和箱体等，受力状况以承压为主，抗拉强度和 塑性、韧性要求不高，但要求有较好的刚度和减 振性，有时还要求有较好的耐磨性，故通常采用 灰铸铁铸造成型。
(二)锻件
由于锻件毛坯经锻造后可得到连续和均匀的金 属纤维组织，因此锻件的力学性能较好，常用于 受力复杂的重要钢质零件。自由锻件的精度和生 产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造 。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用 于产量较大的中小型锻件。
(三)型材
型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状 有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。
机械零件毛坯的选择与材料的选用课件 (一)
机械零件毛坯的选择与材料的选用课件 (一)随着现代机械工业的不断发展，机械零件的加工质量和材料的性能越来越重要。
而作为机械零件加工过程的重要一环，机械零件毛坯的选择及材料的选用也就变得尤为关键。
本文将重点介绍机械零件毛坯的选择与材料的选用。
一、机械零件毛坯的选择机械零件毛坯的选择包括毛坯的形状和尺寸等因素。
毛坯的形状和尺寸直接影响到机械零件的加工难度和加工效率。
1.毛坯形状的选择毛坯的形状应尽量接近最终零件的形状，形状相似可以减少加工难度，提高加工质量。
对于中复杂的零件，可以采用分段加工的方法。
但是若过分复杂会增加加工工序并且造价较高，所以需要进行制造成本分析。
2.毛坯尺寸的选择毛坯尺寸的精确定位可减少加工量和加工难度, 根据电子计算机辅助技术，通过CAD/CAM设计可根据最终机械零件形状确定毛坯大小，提高机械零件成本性功能。
二、材料的选用机械零件加工材料对制造的影响十分明显，不同材料具有不同的性能和加工难度。
合适的材料选用对机械零件的加工质量、稳定性和使用寿命产生决定性影响。
1.金属材料的选用金属材料因拥有较高的强度、刚度、延展性和热处理性能，被广泛应用于机械零件制造。
钢、合金钢、铜、铝等均是常用的金属材料。
根据零件的性质和工作环境选择渗碳钢、合金钢或不锈钢状态以保证机械零件极限工况下的安全运行。
2.塑料材料的选用塑料材料因其较小的密度、较好的耐腐蚀性和绝缘性等特点，被广泛应用于机械零件制造中。
选择塑料材料时要考虑材料的性质、加工性能和耐用性，目前一些国外先进企业使用石墨塑料取代铸铁，既然保证了机械零件的使用寿命及减小了成本。
综上所述，机械零件毛坯的选择和材料的选用在机械零件制造中都是非常关键和重要的，这两方面的选择都将直接影响机械零件加工的难易程度与最终加工品质。
零件工艺性分析及毛坯的选择-
• 一坯多件
环节五、完成任务2
任务2：某工厂要加工如下图所示传动轴，请确定传 动轴毛坯类型及毛坯尺寸。
环节六、课堂小结与任务布置
小结
Ø零件工艺性分析； Ø毛坯的选择。
课后任务
预习
学习任务2
零件工艺性分析及毛坯的选择
能力目标
Ø能够Байду номын сангаас确分析零件工艺性； Ø能够正确选择毛坯。
知识目标
Ø理解分析零件工艺性； Ø掌握毛坯的选择方法。
环节一、提出任务
任务1：分析下列各图左右两种结构工艺性。
整体结构
焊接处
0.4
0.4
a)
b)
c)
d)
e)
f)
环节一、提出任务
任务2：某工厂要加工如下图所示传动轴，请确定传 动轴毛坯类型及毛坯尺寸。
二、零件结构工艺性
结构工艺性是指在满足使用要求的前提下，制 造、维修的可行性和经济性。
包括零件的各个制造过程的工艺性，有零件结 构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加 工等工艺性。
例如双联斜齿轮的加工
整体结构
焊接处
由此可见，结构对工艺有着重要的影响。
三、衡量零件结构工艺性的原则及实例
•尽量采用标准化参数
环节二、相关知识学习与探讨1
零件的工艺性分析
一、零件图分析
1．零件主次表面的区分和主要表面的保证
零件的主要表面是和其他零件相配合的表面，或是直接参 与工作过程的表面。
根据主要表面的尺寸精度、形位精度和表面质量要求，可 初步确定在工艺过程中应该采用哪些最后加工方法来实现这 些要求。
如：某零件的主要表面之一的外圆表面，直径为80mm,
一般壳体零件等形状较复杂的毛坯多用铸造方 法制造。
毛坯的选择教案
毛坯的选择零件是由毛坯按照其技术要求经过各种加工而最后形成的。
毛坏选择的正确与否，不仅影响产品的质量，而且对制造成本也有很大影响，因此，正确地选择毛坯有着重大的技术经济意义。
（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。
机械制造中常用的毛坯有以下几种。
零件是由毛坯按照其技术要求经过各种加工而最后形成的。
毛坏选择的正确与否，不仅影响产品的质量，而且对制造成本也有很大影响，因此，正确地选择毛坯有着重大的技术经济意义。
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。
机械制造中常用的毛坯有以下几种。
1、铸件对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造技术制造。
目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。
2、锻件机械强度要求高的钢制作，一般要用锻件毛坯。
锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。
自由锻造锻件是在锻锤或压力机上，通过专用锻模而锻制作成形的锻件。
它的精度和表面质量均比自由锻造好，可以使毛坯更接近工件接近工作形状，加工余量很小。
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大。
主要适用于批量较大的中小型零件。
3、型材型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、槽钢及其他特殊截面的型材。
型材有冷拉和热轧的两种。
热轧的精度低，价格较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。
冷拉的尺寸较小，精度高，易于实现自动送料，但价格贵，多用于批量较大在自动机床上进行加工的情况。
4、焊接件将型钢或钢板，焊接成所需的结构，适于单件小批生产中制造大型毛坯，其优点是制造简便，周期短，毛坯重量轻；缺点是焊接件抗振性差，由于内应力重新分布引起的变形大，因此在进行机械加工前需经时效处理。
5、冲压件在冲床上用冲模将板料冲制而成。
冲压件的尺寸精度高，可以不再进行加工或只进行精加工，生产效率高。
毛坯的选择教学设计说明
毛坯的选择教学设计说明一、引言毛坯是指未经过装修、装饰的房屋或其他建筑物。
在选择毛坯时，需要考虑诸多因素，如房屋结构、地理位置、预算等。
本教学设计说明旨在帮助学生了解毛坯的选择并进行必要的决策。
二、目标本教学设计说明的目标是促使学生学习以下内容：1. 了解毛坯的基本概念和特点；2. 掌握选择毛坯时需要考虑的因素；3. 能够运用所学知识进行毛坯选择的决策。
三、教学内容1. 毛坯的定义和特点1.1 毛坯的概念1.2 毛坯的特点2. 选择毛坯的因素 2.1 房屋结构2.1.1 结构材料 2.1.2 结构稳定性 2.2 地理位置2.2.1 交通便利性 2.2.2 周边环境 2.3 预算2.3.1 房屋价格 2.3.2 装修费用3. 毛坯选择的决策3.1 收集信息3.2 定义需求3.3 比较选择3.4 做出决策四、教学步骤1. 引入毛坯的概念和特点，让学生了解毛坯的基本概念和未装修状态的特点。
2. 分组讨论，让学生讨论并总结选择毛坯时需要考虑的因素。
每组选择一个代表进行汇报。
3. 教师进行知识讲解，介绍房屋结构、地理位置和预算对毛坯选择的影响，并引导学生思考如何权衡各种因素。
4. 学生进行小组活动，根据所学知识，从一个给定的案例中选择最合适的毛坯。
每个小组进行讨论，然后汇报他们的决策过程和理由。
5. 教师进行总结，回顾本次教学的重点内容，强调选择毛坯时需综合考虑各个因素，并指导学生进行评价和反思。
五、教学评价本教学设计目的在于培养学生的综合思考能力和决策能力。
教师可以通过以下方式对学生进行评价：1. 小组讨论时，观察每个小组的表现，评估他们是否充分讨论并总结出选择毛坯的关键因素。
2. 分析学生在小组活动中的决策过程和理由，看是否能合理运用所学知识作出决策。
3. 评估学生在教学结束后的回答问题和对本次教学的回顾反思。
六、教学延伸为了进一步提高学生的能力，可以进行以下延伸教学：1. 让学生进行实地考察，观察不同毛坯房屋的结构、地理位置，以及预算差异，进一步加深对毛坯选择的理解。
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金属工艺学电子教案（ 36 ）
【课题编号】
36-16.2
【课题名称】
典型零件毛坯选择分析，零件毛坯生产方法的选用课堂讨论。
【教材版本】
郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006
【教学目标与要求】
一、知识目标
熟悉典型零件材料、毛坯类别的选择原则和方法；了解各类毛坯的质量、经济性和应用范围。
二、能力目标
初步具有正确选择零件材料和毛坯生产方法的能力。
三、素质目标
熟悉典型零件材料、毛坯类别的选择原则和方法；了解各类毛坯的质量、经济性和应用范围。
初步具有正确选择零件材料和毛坯生产方法的能力。
四、教学要求
熟悉典型零件毛坯选择的分析方法，初步具有正确选择毛坯的能力。
通过课堂讨论，熟悉零件材料、毛坯类别、毛坯生产方法选择的一般原则、方法和依据；了解各类毛坯的质量、经济性和应用范围；学会选用零件材料和毛坯生产方法。
【教学重点】
典型零件的毛坯选择分析。
【难点分析】
零件毛坯选择的综合分析。
【分析学生】
1．具有学习的知识基础。
2．具有学习的能力基础。
3．本次课堂讨论选用零件毛坯，涉及零件材料的选用、涉及毛坯生产方法，需要本课程第一篇、第二篇的综合知识和经验。
因此，讨论课前，学生预习有关内容，写出发言提纲，经教师检查；上讨论课时，引导学生积极发言，自由讨论；课后学生认真总结，按要求写出总结报告。
以提高分析和解决问题的能力。
【教学设计思路】
教学方法：讲练法、讨论法、归纳法。
【教学资源】
1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，2005
2．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】
2学时（90分钟）
教学步骤：讲授中穿插练习与设问，开展讨论，最后进行归纳。
【教学过程】
一、复习旧课（5 分钟）
简述毛坯生产方法的选择原则。
二、导入新课
正确选择零件材料和毛坯生产方法，是机械设计和制造中的重要问题。
通过课堂讨论方式进行零件材料和毛坯选用练习，是理论联系实际，巩固学习成果，提高分析问题，解决问题实际能力的好方法。
三、新课教学（80分钟）
1．典型零件毛坯选择分析（35分钟）
教师讲授轴杆类零件，轮盘、套类零件，箱座、支架类零件的毛坯选择方法，介绍车床尾架结构主要零件的材料及毛坯生产方法选择实例。
学生课堂练习：题16-8。
教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。
2．零件毛坯生产方法的选用课堂讨论（45分钟）
教师简述开关阀的原理与作用，零件工作条件及性能要求。
主持讨论：开关阀零件推杆、导向套、阀体、钢珠、压簧、管接头、旋塞选用的材料、毛坯，并说明理由。
学生在认真准备、写出发言提纲基础上自由发言、互相启发、补充修正，最后由教师进行小结。
四、小结（ 5分钟）
教师小结本次课堂讨论收获、存在问题及改进意见。
布置课堂讨论作业
五、作业布置
1．习题：写出开关阀7种零件的选材和毛坯生产方法；拟定推杆、阀体、钢珠、压簧的加工方法工艺路线，说明其中热处理工序的作用，写出总结报告，作为作业上交教师批阅。
2．思考题：
题16—7；16—9。
【板书设计】
参考相应的PPT文集。
【教学后记】。