铸锻件毛坯的分类选择分析
铸锻件毛坯的分类选择分析产品从原材料加工到成品一般要经过多道工序才能完成，对于金属制品，虽然可以应用少无切削加工新工艺直接从原材料制成成品。
但目前大多数是通过铸造、锻造、冲压或焊接等加工方法制成毛坯，在经过切削加工制成。
毛坯的质量之机影响成品的质量。
毛坯的选择是否合适，影响到成品的制造周期、成本、性能、以及使用寿命。
因此正确的选择毛坯是机械设计与制造当中的首要问题。
毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关。
为此需要毛坯制造和机械加工两方面的工艺人员密切配合，合理地确定毛坯的种类、结构形状，并绘出毛坯图。
一、常见的毛坯种类常见的毛坯种类有以下几种：（一）铸件对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。
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。
各种铸造方法及工艺特点见表 3-9 。
（二）锻件锻件毛坯由于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。
其中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。
其锻造方法及工艺特点见表 3-9 。
（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。
就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。
热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。
冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。
（四）焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。
其优点是制造简单、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。
（五）其它毛坯其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。
二、毛坯的选择原则选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：（一）零件的生产纲领大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。
如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷拉和冷轧型材。
单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。
（二）零件材料的工艺性例如材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不太高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造件毛坯。
（三）零件的结构形状和尺寸形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造。
一般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用圆棒料；如各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采用锻造毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可考虑选择模锻件。
（四）现有的生产条件选择毛坯时，还要考虑本厂的毛坯制造水平、设备条件以及外协的可能性和经济性等。
毛坯选择的原则，应在满足使用要求的前提下，尽可能地降低生产成本，使产品在市场上具有竞争能力。
1. 工艺性原则零件的使用要求决定了毛坯形状特点，各种不同的使用要求和形状特点，形成了相应的毛坯成形工艺要求。
零件的使用要求具体体现在对其形状、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部质量，和对其化学成分、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。
对于不同零件的使用要求，必须考虑零件材料的工艺特性（如铸造性能、锻造性能、焊接性能等）来确定采用何种毛坯成形方法。
例如，不能采用锻压成形的方法和避免采用焊接成形的方法来制造灰口铸铁零件；避免采用铸造成形方法制造流动性较差的薄壁毛坯；不能采用普通压力铸造的方法成形致密度要求较高或铸后需热处理的毛坯；不能采用锤上模锻的方法锻造铜合金等再结晶速度较低的材料；不能用埋弧自动焊焊接仰焊位置的焊缝；不能采用电阻焊方法焊接铜合金构件；不能采用电渣焊焊接薄壁构件等等。
选择毛坯成形方法的同时，也要兼顾后续机加工的可加工性。
如对于切削加工余量较大的毛坯就不能采用普通压力铸造成形，否则将暴露铸件表皮下的孔洞；对于需要切削加工的毛坯尽量避免采用高牌号珠光体球墨铸铁和簿壁灰口铸铁，否则难以切削加工。
一些结构复杂，难以采用单种成形方法成形的毛坯，既要考虑各种成形方案结合的可能性，也需考虑这些结合是否会影响机械加工的可加工性。
2. 适应性原则在毛坯成形方案的选择中，还要考虑适应性原则。
既根据零件的结构形状、外形尺寸和工作条件要求，选择适应的毛坯方案。
例如，对于阶梯轴类零件，当各台阶直径相差不大时，可用棒料；若相差较大，则宜采用锻造毛坯。
形状复杂和薄壁的毛坯，一般不应采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，通常不采用模锻、压力铸造和熔模铸造，多数采用自由锻、砂型铸造和焊接等方法制坯。
零件的工作条件不同，选择的毛坯类型也不同。
如机床主轴和手柄都是轴类零件，但主轴是机床的关键零件，尺寸形状和加工精度要求很高，受力复杂且在长期使用过程中只允许发生很微小的变形，因此要选用具有良好综合力学性能的45钢或40Cr，经锻造制坯及严格切削加工和热处理制成；而机床手柄则采用低碳钢圆棒料或普通灰口铸铁件为毛坯，经简单的切削加工即可完成，不需要热处理。
再如内燃机曲轴在工作过程中承受很大的拉伸、弯曲和扭转应力，应具有良好的综合力学性能，故高速大功率内燃机曲轴一般采用强度和韧性较好的合金结构钢锻造成形，功率较小时可采用球墨铸铁铸造成形或用中碳钢锻造成形。
对于受力不大且为圆形曲面的直轴，可采用圆钢下料直接切削加工成形。
3. 生产条件兼顾原则毛坯的成形方案要根据现场生产条件选择。
现场生产条件主要包括现场毛坯制造的实际工艺水平、设备状况以及外协的可能性和经济性，但同时也要考虑因生产发展而采用较先进的毛坯制造方法。
为此，毛坯选择时，应分析本企业现有的生产条件，如设备能力和员工技术水平，尽量利用现有生产条件完成毛坯制造任务。
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，也可通过外协加工或外购解决。
4. 经济性原则经济性原则就是使零件的制造材料费、能耗费、工资费用等成本最低。
在选择坯件的类型和具体的制造方法时，应在满足零件使用要求的前提下，把几个预选方案作经济性比较，从中选出整体生产成本低廉的方案。
一般，选择毛坯的种类和制造方法时，应使毛坯尺寸、形状尽量与成品零件相近，从而减少加工余量，提高材料的利用率，减少机械加工工作量。
但是毛坯越精确，制造就越困难，费用也越高。
因此，生产纲领大时，应采用精度高、生产率高的毛坯制造方法，这时虽然一次投资较大，但增大的毛坯制造费用可由减少的材料消耗及机械加工费用得到补偿。
一般的规律是，单件小批生产时，可采用手工砂型铸造、自由锻造、手工电弧焊、板金钳工等成形方法，在批量生产时可采用机器造型、模锻、埋弧自动焊或其他自动焊接方法和板料冲压等成形方法制造毛坯。
5. 可持续性发展原则环境恶化和能源枯竭已是21世纪人类必须解决的重大问题，在发展工业生产的同时，必须考虑环保和节能问题，不能干圈一块厂房，毁一片山林的蠢事。
在工艺流程设计中应考虑可持续发展的原则，应保护子孙后代的生存环境。
必须做到：1）尽量减少能源消耗，在制定工艺流程中应考虑选择能耗小的成形方案，并尽量选用低能耗成形方法的材料，合理进行工艺设计，尽量采用净成形、净终成形的新工艺。
2）不使用对环境有害和会产生对环境有害物质的材料，采用加工废弃物少、容易再生处理、能够实现回收利用的材料。
3）少用或不用煤、石油等直接作为加热燃料，避免排出大量CO2气体，导致地球温度升高。
三、毛坯的形状及尺寸毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。
但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。
毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。
铸件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为铸件尺寸公差。
毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。
如铸造毛坯的加工余量，是由铸件最大尺寸、公称尺寸（两相对加工表面的最大距离或基准面到加工面的距离）、毛坯浇注时的位置（顶面、底面、侧面）、铸孔的尺寸等因素确定的。
对于单件小批生产，铸件上直径小 30mm 和铸钢件上直径小于 60mm 的孔可以不铸出。
而对于锻件，若用自由锻，当孔径小于 30mm 或长径比大于 3 的孔可以不锻出。
对于锻件应考虑锻造圆角和模锻斜度。
带孔的模锻件不能直接锻出通孔，应留冲孔连皮等。
毛坯的形状和尺寸的确定，除了将毛坯余量附在零件相应的加工表面上之外，有时还要考虑到毛坯的制造、机械加工及热处理等工艺因素的影响。
在这种情况下，毛坯的形状可能与工件的形状有所不同。
例如，为了加工时安装方便，有的铸件毛坯需要铸出必要的工艺凸台，如图 3-17 所示，工艺凸台在零件加工后一般应切去。
又如车床开合螺母外壳，它由两个零件合成一个铸件，待加工到一定阶段后再切开，以保证加工质量和加工方便。
如图 3-18 所示。
有时为了提高生产率和加工过程中便于装夹，可以将一些小零件多件合成一个毛坯，如图 3-19 所示的滑键为锻件，可以将若干零件先合成一件毛坯，待两侧面和平面加工后，再切割成单个零件。
如图 3-20 所示为垫圈类零件，也应将若干零件合成一个毛坯，毛坯可取一长管料，其内孔直径要小于垫圈内径。
车削时，用卡盘夹住一端外圆，另一端用顶尖顶住，这时可车外圆、车槽，然后用卡盘夹住外圆较长的一部分用φ 16mm 的钻头钻孔，这样就可以分割成若干个垫圈零件。
常用毛坯成形方法的比较常用的毛坯成形方法有铸造、锻造、粉末冶金、冲压、焊接、非金属材料成形和快速成形等。
1. 铸造铸造是液态金属充填型腔后凝固成形的成形方法，要求熔融金属流动性好、收缩性好，铸造材料利用率高，适用于制造各种尺寸和批量且形状复杂尤其具有复杂内腔的零件，如支座、壳体、箱体、机床床身等。
手工砂型铸造是单件、小批生产铸件的常用方法；大批大量生产常采用机器造型；特种铸造常用于生产特殊要求或有色金属铸件。
2. 锻造锻造是固态金属在压力下塑性变形的成形方法，要求金属的塑性较好、变形抗力小。
锻造方法适用于制造受力较大、组织致密、质量均匀的锻件，如转轴、齿轮、曲轴和叉杆等。
自由锻锻造工装简单、准备周期短，但产品形状简单，是单件生产和大型锻件的唯一锻造方法；胎模锻是在自由锻设备上采用胎模进行锻造的方法，可锻造较为复杂、中小批量的中小型锻件；模锻的锻件可较复杂，材料利用率和生产率远高于自由锻，但只能锻造批量较大的中小型锻件。
毛坯材料的选择
⽑坯材料的选择第⼆节常⽤机械零件的⽑坯成形⽅法选择常⽤机械零件的⽑坯成形⽅法有：铸造、锻造、焊接、冲压、直接取⾃型材等，各零件的形状特征和⽤途不同，其⽑坯成形⽅法也不同，下⾯分述轴杆类、盘套类、机架箱座类零件的⽑坯成形⽅法选择。
⼀、轴杆类零件轴、杆类零件的结构特点是其轴向（纵向）尺⼨远⼤于径向（横向）尺⼨，如各种传动轴、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、摇臂以及螺栓、销⼦等，如图6-4所⽰。
在各种机械中，轴杆类零件⼀般都是重要的受⼒和传动零件。
图6-4 轴杆类零件轴杆类零件材料⼤都为钢。
其中，除光滑轴、直径变化较⼩的轴、⼒学性能要求不⾼的轴，其⽑坯⼀般采⽤轧制圆钢制造外，⼏乎都采⽤锻钢件为⽑坯。
阶梯轴的各直径相差越⼤，采⽤锻件越有利。
对某些具有异形断⾯或弯曲轴线的轴，如凸轮轴、曲轴等，在满⾜使⽤要求的前提下，可采⽤球墨铸铁的铸造⽑坯，以降低制造成本。
在有些情况下，还可以采⽤锻-焊或铸-焊结合的⽅法来制造轴、杆类零件的⽑坯。
图6-5所⽰的汽车排⽓阀，将锻造的耐热合⾦钢阀帽与轧制的碳素结构钢阀杆焊成⼀体，节约了合⾦钢材料。
图6-6所⽰的我国60年代初期制造的12000t⽔压机⽴柱，长18m，净重80t，采⽤ZG270-500，分成6段铸造，粗加⼯后采⽤电渣焊焊成整体⽑坯。
焊结构图6-5 汽车排⽓阀锻-图6-6 ⽔压机⽴柱铸-焊结构⼆、盘套类零件盘套类零件中，除套类零件的轴向尺⼨有部分⼤于径向尺⼨外，其余零件的轴向尺⼨⼀般⼩于径向尺⼨、或两个⽅向尺⼨相差不⼤。
属于这⼀类的零件有齿轮、带轮、飞轮、模具、法兰盘、联轴节、套环、轴承环以及螺母、垫圈等，所⽰。
如图6-7图6-7 盘套类零件这类零件在机械中的使⽤要求和⼯作条件有很⼤差异，因此所⽤材料和⽑坯各不相同。
1.齿轮这是各类机械中的重要传动零件，运转时齿⾯承受接触应⼒和摩擦⼒，齿根要承受弯曲应⼒，有时还要承受冲击⼒。
故要求齿轮具有良好的综合⼒学性能，⼀般选⽤锻钢⽑坯，如图6-8a所⽰。
零件毛坯种类.
零件毛坯种类在制定工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身的制造工艺和费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。
因此选择毛坯时应从毛坯制造和机械加工两方面综和考虑，以求得最佳效果。
一、毛坯的种类（一）铸件铸件毛坯的制造方法可分为砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造等，适用于各种性状复杂的零件，铸件材料有铸铁、铸钢及钢等有色金属。
（二）锻件锻件可分为自由锻件和模锻件。
自由锻件毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。
模锻件毛坯精度高、加工余量小、生产率高，适用于中批以上生产的中小型毛坯。
常用的锻件材料为中、低碳钢及低合金钢。
（三）焊件是将型材或板料等焊接成所需的毛坯，简单方便，但需经过时效处理消除应力后才能进行机械加工。
（四）型材二、选择毛坯时应考虑的因素（一）零件的材料及力学性能要求零件的材料选定后，毛坯的种类一般可大致确定。
例如，铸铁和某些金属只能铸造；对于主要的钢质零件为获得良好的力学性能，应选用锻件毛坯。
（二）零件的结构形状和尺寸毛坯的形状和尺寸应尽量与零件的形状和尺寸接近，形状复杂和大型零件的毛坯多用铸造；板状钢质零件多用锻造；轴类零件毛坯，如各台阶直径相差不大，可选用棒料；如各台阶直径相差较大，易用锻件。
对于锻件，尺寸大时可选用自由锻，尺寸小且批量较大时可选用模锻。
（三）生产纲领的大小大批量生产时，应选用精度和生产率较高的毛坯制造方法，如模锻、金属型机器造型铸造等。
单件小批生产时应选用木模手工造型造成自由锻造。
（四）现有生产条件选用毛坯时，要充分考虑现有的生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力，外协生产的可能性。
（五）充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能性为节约材料和能源，随着毛坯专业化生产的发展，精铸，冷扎，冷挤压等毛坯制造方法的应用将日益广泛，应用这些方法后，可大大减少机械加工量，甚至不需要切削加工，其经济效益非常显著。
三、毛坯形状与尺寸的确定毛坯尺寸和零件图上的设计尺寸之差称为加工余量，又叫毛坯余量。
毛-坯-选-择
学 习 任 务
机械制造技术
机 毛坯选择
械 制
造 一、机械加工中常见毛坯的种类
技 术 1、铸件
形状复杂的毛坯，宜采用铸造方法制造，目前生产中的铸件大多数是用砂型铸造的，少数尺寸较小 的优质铸件可采用特种铸造，如金属型铸造、离心铸造和压力铸造等。
2、锻件
锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。
学
自由锻造锻件的加工余量大，锻件精度低，生产率不高，适用于单件和小批生产，以及大型号锻件。
片铣刀的厚度B和切割的零件数n .
学 习 任 务
滑键的零件图及毛坯图
机 毛坯选择
械
制
造
4、为了提高生产率和在加工过程中
技 术
便于装夹，对一些垫圈类零件，
也应将多件合成一个毛坯。图2－
8为一垫圈零件，毛坯可取一长管
料，其内径要小于垫圈内径。在
车削时，用卡爪夹住一端外圆，
另一端用顶尖顶住，这时可以车
外圆、切槽。然后，用三爪卡盘
阶段后再切割分离。
学 习 任 务
车床开合螺母外壳简图
具有工艺搭子的刀架毛坯
机 毛坯选择
械
制
造
3、为了提高零件机械加工的生产率，对于一些类似图2－7所示的需经锻造的小
技 术
零件，可以将若干零件先合锻成一件毛坯，经平面和两侧的斜面加工后再切
割分离成单个零件。显然，在确定毛坯的长度L时，应考虑切割零件所用锯
任
务
机 毛坯选择
械
制
造
1、为使加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯需要铸出工艺搭子，如图2－5所
技 术
示。工艺搭子在零件加工后一般均应切除。
2、在机械加工中，有时会遇到象磨床主轴部件中的三块瓦轴承，平衡砂轮用
(完整版)毛坯材料的选择及其加工余量确定
毛坯材料的选择及其加工余量确定
3.1毛坯种类的选择
零件的毛坯一般有棒料、锻件和铸件三种。
其中，锻件适用与零件强度较高,形状较简单的零件,钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。
尺寸大的零件因受设备限制，故一般用自由锻；中、小型零件可选模锻；形状复杂的刚质零件不宜用自由锻；铸件则适用于形状复杂的毛坯。
根据轴类螺纹配合件的结构形状和外轮廓尺寸，结合学校的实际情况，螺纹轴类零件毛坯种类由棒料锯割。
.
3.2 毛坯的形状和尺寸的选择
选择毛坯形状和尺寸总的要求是：减少多余浪费，实现少屑或无屑加工。
因此，毛坯形状要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。
但也有以下四种情况。
（1）采用锻件，铸造毛坯时，因锻模时的欠压量与允许的错模量不等，铸造时也会因砂型误差、收缩量及坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定，所以，除板金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等，此外，锻造、铸造后，毛坯不论是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控加工，其加工表面均应有较充分的余量。
（2）尺寸小或薄的零件，为便于装夹并减少夹头，可将多个工件连在一起，由一个毛坯制出。
（3）装配后形成同一工作表面的两个相关零件，为保证加工质量并使加工方便，常把两件合为一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。
（4）对于不便装夹的毛坯，可考虑在毛坯上另行增加装夹余量或者工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准。
该零件的加工要留2-4mm的毛坯余量。
由于要尽量使毛坯各个主要加工面上的加工余量均匀，根据螺纹轴类零件图样尺寸为Ф124mm×48mm，选择毛坯尺寸为Ф126mm×50mm。
毛坯的选择
毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。
根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。
由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨性零件编制工艺规程精基准的选择：连接座的φ125h6端面及其轴线既是装配基准，又是设计基准，用它们作为精基准，加工遵循”基准重合”原则。
各孔的加工分别以两端面为精基准，工艺路线遵循了“基准统一”的原则。
此外，两端面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案简单，可靠，操作方便。
粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择φ125h6端面作为粗基准:第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使各孔的加工余量尽量均匀：第二，此表面较平整，没有浇口、冒口等缺陷，保证定位准确、夹紧可靠。
因φ121h7端面及其外圆，φ125h6端面及其外圆，φ100H7孔表面和A面均有较高的径向圆跳动要求，故它们的加工应尽可能地采用工序集中原则，以保证其位置精度。
另外，为保证各孔的加工精度，应尽量减少工件受力变形和受热变形对其的影响。
因此，孔所在的平面加工和孔的加工之间应尽可能多的空间时间，使平面加工后有较多的时间进行自然时效。
综合考虑上述因素，根据基准先行，先粗后精，先面后孔的加工的加工原则。
拟定工艺路线工序一：1.粗车右端至782.粗车外圆φ125*5工序二：1.粗车左端至712.粗车外圆φ128*93.粗车内孔φ98*6.8工序三:1.钻通孔φ162.粗镗内孔φ34*293.粗车小凸台端面至20 工序四：1.半精车端面保702.半精车外圆φ121.4*53.半精镗内孔φ39.6*274.半精镗内孔φ32*285.半精镗内孔保φ17.56.半精车小凸台端面保16 工序五：1.半精车左端面到692.半精车外圆φ125.4长93.半精镗内孔φ99.6长7 工序六：1.钻通孔3*φ7工序七：1.钻通孔3*φ72.钻孔4*φ4.134深123.攻螺纹4—M5深10工序八：1.去毛刺工序九：1.磨内孔保φ40*162.磨外圆保φ121*5工序十：1.磨内孔保φ100*72.磨外圆保φ125*9。
材料与毛坯的选择
3、材料的经济性 即材料价格和工艺成本等 尽量降低产品成本，提高经济效益
总的原则：在满足使用性能、工艺性能的前提下， 尽可能选用价廉的材料，并对零件使用寿命、重 量、加工费用等进行多方面评价。
（二）零件选材的一般方法
首先，对零件的工作条件和周围环境进行详细 分析，找出零件失效的主要形式，从而提出最 关键的性能指标（主要是力学性能指标）
3）对于结构形状复杂的大型轴类零件，其毛坯采用锻-焊结 构毛坯。
（二）轮盘类零件
1、结构特征：直径尺寸较大而长度尺寸相对较长的回转 体零件（一般长度与直径之比小于1）。
2、盘套类零件指各种齿轮、带轮、飞轮、法兰盘、联轴 节、套环、轴承环、端盖及螺母、垫圈等。
3、毛坯选择： 1）带轮、飞轮类零件的毛坯选择 受力特点：受力不大，且主要承受压力，结构复杂
材料与毛坯的选择
一、零件材料的选用 （一）材料选用的一般原则
保证使用要求的前提下，力求毛坯的质量 好、成本低和制造周期短。 1、零件使用性能的要求 使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能 主要是力学性能
2、材料的工艺性能 工艺性能—指材料经受各种加工时的难易程度 影响：影响到零件的生产率、成本和质量 种类：铸造性能
时生产率低； • 锻压只能生产形状较简单的毛坯
3、零件性能的可靠性对毛坯选择的影响
• 铸件易形成各种缺陷，冲击韧性差，故一般受动载荷 的零件不宜用铸件做毛坯
• 对强度、冲击韧性、疲劳强度要求高的重要零件大多 采用锻件做毛坯
• 焊接件主要采用轧制型材焊接，故性能也较好
4、零件生产的批量对毛坯选择的影响
铁、合金铸铁，球墨铸铁可用热处理提高力学性能。
5、毛坯选择：
毛坯制造方法的选择
基体和增 强材料一 同成形
较复 杂
尺寸控 材料利 生产 主要应用
制
用率 率
粉料、 高 模具、 烧结
原料、 较高 模具
高 较高
轴承、齿轮及特殊性能材料制 品
刀具、容器、高温轴承、活塞 环等耐高温、耐腐蚀、高硬度、 绝缘性好的制品
如管道、容器、壳罩及一般结 构零件等耐磨、耐腐蚀等要求 的制品
原料、 模具、 工艺方 法
较高
低较高
高比强度、比模量、化学稳定 性和电性能好，如船、艇、车 身、管道、阀门、储罐、高压 气瓶等
二、毛坯的选用原则
选择毛坯类型及成形方法，应在满足使用要求和可 成形性的前提下，生产成本最低。
1.工艺性原则
零件的使用要求具体体现在对其形状、尺寸、精度、 粗糙度等外部质量和对其成分、组织、性能等内部质量的 要求上。对于不同零件的使用要求，考虑零件材料的工艺 特性来确定采用何种毛坯成形方法。如不能用锻压或焊接 的方法来制造灰铸铁零件；不能用铸造方法来生产流动性 差的薄壁毛坯；不能用锤上模锻的方法来锻造铜合金等。
100mm以下可用圆钢自由锻造毛坯；直径500mm以上的大型齿轮可用铸钢
或球铁作毛坯；在单件时，可用焊接方式制作大型齿轮；低速或粉尘下开式
运转的齿轮可用灰铸铁作毛坯；仪表齿轮可用冲压件 。
三、常用零件的成形方法
2.盘套和饼块类零件
－带轮、飞轮、手轮、垫块
这类零件受力不大或仅承受压力，批量大、尺寸不大时可用粉末 冶金方法制造，小批量时可采用灰铸件、球铁等材料铸造成形；单件 时可采用Q215或Q235等低碳钢型材焊接成形。
三、常用零件的成形方法
2.机架、箱体类零件
特点是形状不规则、结构复杂，工作条件也差别较大。
典型零件毛坯的生产与选择
典型零件毛坯的生产与选择典型零件毛坯的生产与选择这期的金工实习，在老师详细讲解和熟练操作的影响下，我好想动手试一试，但由于时间的冲突，只能作罢。
我不仅对零件毛坯的生产有了更深地认识，也明白正确选择毛坯的类型和成形方法对于机械制造有着重要的意义：毛坯成形对后续切削加工、对零件乃至产品的质量、使用性能、生产周期和成本等都有影响。
零件毛坯的生产加工主要有三种方式：铸造、锻压、焊接。
一常见零件毛坯类型机械零件的常用毛坯包括铸件、锻件、轧制型材、挤压件、冲压件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。
1．铸件是形状较复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。
目前生产中的铸件大多数是砂型铸造，少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造，如金属性铸造、熔模铸造和压力铸造等。
2．锻件适用于强度要求较高，形状比较简单的零件毛坯，锻造方法有自由锻和模锻。
自由锻的加工余量大，锻件精度低，生产率不高，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯制造。
模锻加工余量小，锻件精度高，生产率高，适用于中小型零件毛坯的大批量生产。
3．型材有热轧和冷拉两种。
热轧型材的精度较低，适用于一般零件的毛坯。
冷拉型材的精度较高，适用于对毛坯精度要求较高的中小型零件的毛坯制造，可用于自动机床加工。
4．焊接件是根据需要用焊接的方法将同类材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件。
焊接件制造简单，生产周期短，但变形较大，需经时效处理后才能进行机械加工。
焊接方法适用于大型毛坯、结构复杂的毛坯制造。
5．冷冲压件适用于形状复杂的板料零件。
二毛坯选择的原则选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其制造精度。
毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺和费用，而且对零件的加工质量、加工方法、生产率及生产成本都有很大的影响。
因此，选择毛坯要从毛坯的制造和机械加工两方面综合考虑，以求得最佳的技术经济效果。
在选择毛坯时应考虑下列因素：1．零件材料及力学性能要求例如材料为铸铁的零件，应选择铸造毛坯。
对于重要的钢制零件，为获得良好的力学性能，应选用锻件毛坯；形状较简单及力学性能不太高时，可用型材毛坯；有色金属零件常用型材或铸造毛坯。
毛坯的选择
（1）铸件 2）金属模砂型机器造型 铸件最大重量可达250Kg，毛坯的尺寸精度高， 加工余量小，生产效率高，多用于大批大量生产。
毛 坯 种 类 的 确 定
（1）铸件 3）金属型铸造 铸件重量小于100 Kg，毛坯的尺寸精度高，机 械性能好，多用于大批大量生产。
毛 坯 种 类 的 确 定
（1）铸件 4）离心铸造 铸件重量达200Kg，效率高，材料消耗低，多用 于大批大量生产。
锻件
多为锻件
一、毛坯种类的确定
确定毛坯种类时需考虑的因素有：
（4）现有生产条件
考虑现场毛坯制造的实际水平，能力外协的可 毛 坯 能性等 种 （5）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的 类 的 可能性 确 精铸、精锻、冷轧、冷挤、粉末冶金等，可大 定 大减少机加工量，甚至不加工。
二、毛坯形状与尺寸的确定
毛 坯 种 类 的 确 定
一、毛坯种类的确定
确定毛坯种类时需考虑的因素有：
（1）零件材料及其力学性能
毛 坯 种 类 的 确 定 铸铁——铸件 力学性能要求高时 锻件
钢材
力学性能要求低时
型材或铸件
一、毛坯种类的确定
确定毛坯种类时需考虑的因素有：
（2）生产类型
毛 坯 种 类 的 确 定
一、毛坯种类的确定
毛 坯 形 状 和 尺 寸 的 确 定
模锻齿轮毛坯—零件合图
毛 坯 形 状 和 尺 寸 的 确 定
铸件毛坯—零件合图 犁 刀 变 速 齿 轮 箱 毛 坯 零 件 合 图
毛 坯 形 状 和 尺 寸 的 确 定
第三节 毛坯的选择
思考题与习题 思 考 题 与 习 题 P280- 6.3
机械制造工艺理论基础
第六章 机械加工工艺规程的制订
毛坯的选择与基准的选择
2.精基准的选择
选择精基准应考虑的问题： 选择精基准应考虑的问题： 1）减少定位误差，保证零件的加工精度 2）装夹准确、可靠、方便并且结构简单
精基准的选择原则： 精基准的选择原则
1）基准重合原则
使定位基准与设计基准重合
车床床头箱
精基准的选择原则： 精基准的选择原则
2）基准统一原则
使各道工序的定位基准重合 优点：
避免由于基准频繁变化带来的定位误差 减少工件加工过程中的翻转次数 简化夹具的设计和制造工作
基准统一原则
柴油机机体
精基准的选择原则： 精基准的选择原则
3）“互为基准”原则
当两个表面相互位置精度要求很高， 当两个表面相互位置精度要求很高，可以采 取互为精基准的原则，反复多次进行精加工。 取互为精基准的原则，反复多次进行精加工。 4) “自为基准”原则 在有些精加工或光整加工工序中， 在有些精加工或光整加工工序中，要求余 量尽量小而均匀， 量尽量小而均匀，在加工时就尽量选择加工表 面本身作为基准。 面本身作为基准。
在自为基准条件下磨削车床床身导轨面
附：毛坯的选择
一 毛坯的种类
铸件、锻件、型材、冲压件、焊接件
1、铸件 、
应用材料： 应用材料：铸铁、铸钢和铸造有的色金属 应用场合： 应用场合：形状复杂、特别是具有复杂内腔的构件 特点： 特点：成本低、原材料来源广、力学性能低、制造
时废品率高
铸造方法： 铸造方法：
砂型铸造 特点： 特点：具有较大的灵活性，适用于不同生产规模、 不同的铸造合金。 主要工序： 主要工序：造型（芯） 砂应具有的性能： 型（芯）砂应具有的性能： 强度、透气性、耐火性、退让性 造型方法： 造型方法：手工造型、机器造型
第二节 工艺路线的拟定