机械加工毛坯选择
机械零件毛坯的选择ppt
2)载重汽车得变速齿轮得选材 汽车变速箱中得齿轮主要用来调节发动机曲轴 与主轴凸轮得转速比,以改变汽车运行速度,其工作较为繁重,因此在疲劳极限、 耐磨性以及抗冲击作用等性能方面均比机床齿轮要求高。因此,变速齿轮得材 料大多选用合金渗碳钢。
• 对于结构形状较为复杂,且抗冲击能力、抗疲劳强度要求 较高得中小型零件,宜选择模锻件毛坯;
• 对于那些结构形状相当复杂且轮廓尺寸又较大得大型零 件,宜选择组合毛坯。
(2)力学性能得要求
• 对于力学性能要求较高,特别就是工作时要承受冲击与交变 载荷得零件,为了提高抗冲击与抗疲劳破坏得能力,一般应 选择锻造毛坯,如机床、汽车得传动轴与齿轮等;
5、1、4符合生产条件
为兼顾零件得使用要求与生产成本两方面得原则,在选 择毛坯时还必须与本企业得具体生产条件相结合。当对外订 货得价格低于本企业生产成本,且又能满足交货期要求时,应 当向外订货,以降低成本。
此外还要认真分析以下三方面得情况:
• 当代毛坯生产得先进技术与发展趋势,在不脱离我国国情 及本厂实际得前提下,尽量采用比较先进得毛坯生产技术;
• 产品得使用性能与成本方面对毛坯生产得要求;
• 本厂现有毛坯生产能力状况,包括生产设备、技术力量(含 工程技术人员与技术工人)、厂房等方面得情况。
总之,毛坯选择应在保证毛坯质量得前提下,力求选用高效、低成本、制造周 期短得毛坯生产方法。选择毛坯制造方法得考虑因素见图所示。
毛坯制造方法得选择
5、2典型零件得选材及工艺路线
机械零件毛坯的选择
机械零件毛坯的选择1. 引言在机械制造行业中，机械零件的制造是一个关键的环节。
选择合适的毛坯是确保产品质量和性能的重要因素之一。
本文将介绍机械零件毛坯的选择原则和常见的毛坯材料及其适用范围，以帮助读者更好地理解和选择合适的毛坯。
2. 机械零件毛坯的选择原则为了保证机械零件的制造质量和性能，选择合适的毛坯是至关重要的。
以下是机械零件毛坯选择的一些原则：•材料性能符合要求：选择毛坯时，首要考虑的是材料的性能是否符合机械零件的使用要求。
例如，对于耐磨性要求较高的零件，应选择具有较高硬度和耐磨性的材料。
•尺寸和形状适合加工：毛坯的尺寸和形状应尽可能接近最终产品的要求，以减少加工工序和材料浪费。
同时，还要考虑毛坯是否容易加工和定位。
•成本可接受：选择毛坯时，还需要考虑其成本是否可接受。
不同材料的成本相差较大，合理选择可以在不影响产品质量的前提下降低制造成本。
•资源可获取：毛坯的选择还需要考虑资源的可获取性，包括供应稳定性和供应商的信誉度。
确保能够长期稳定地获取所需的毛坯材料。
3. 常见的机械零件毛坯材料及其适用范围3.1 碳钢碳钢是一种常见的毛坯材料，因其具有良好的可加工性、较低的成本和广泛的应用范围而受到广泛的应用。
适用于制造一些强度要求不高的机械零件，如螺栓、轴承和传动齿轮等。
3.2 不锈钢不锈钢具有良好的抗腐蚀性能和耐高温性能，适用于制造对耐腐蚀性能有要求的机械零件，如阀门、管道和食品加工设备等。
3.3 铝合金铝合金具有较低的密度和良好的导热性能，适用于制造轻型零件和具有散热需求的零件，如汽车零件、航空部件和电子设备外壳等。
3.4 铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性能，适用于制造电子设备连接器和散热器等。
3.5 高温合金高温合金具有优异的耐高温和耐腐蚀性能，适用于制造具有高温工作环境的零件，如航空发动机零件和炼油设备零件等。
3.6 塑料某些机械零件可以使用塑料毛坯进行制造，特别是对于需要较低重量和较低噪音的零件。
机械加工毛坯选用准则
机械加工毛坯选用准则1. 引言机械加工毛坯是指在机械加工过程中所需加工的初始工件，其形状、尺寸和材料等特征对最终产品的质量和成本具有重要影响。
因此，选择合适的机械加工毛坯对于提高加工效率、降低成本、保证产品质量具有重要意义。
本文将介绍机械加工毛坯选用的准则，包括形状选用、尺寸选用及材料选用等方面的内容。
2. 形状选用准则选择合适的机械加工毛坯形状是确保加工过程稳定性和加工后产品形状准确性的基础。
以下是一些常见的形状选用准则：2.1. 外形简单外形简单的毛坯更容易加工和定位，可以减少加工工序和提高加工效率。
因此，在满足产品功能和设计要求的前提下，应尽量选择外形简单的毛坯。
2.2. 条件允许的情况下避免毛坯重量过大毛坯重量过大会增加机械加工过程中的负荷，降低机械加工效率，增加机械设备的磨损。
因此，在条件允许的情况下，应选择适当重量的毛坯。
2.3. 尽量避免毛坯具有细长结构细长结构的毛坯容易在机械加工过程中产生变形、振动和切削困难等问题，影响加工质量。
因此，在满足产品设计和功能要求的前提下，尽量避免选择细长结构的毛坯。
3. 尺寸选用准则选择合适的机械加工毛坯尺寸对于提高加工效率和降低成本具有重要作用。
下面是一些常见的尺寸选用准则：3.1. 尺寸合适选择合适的毛坯尺寸可以减少加工量和机械加工过程中的切削量，提高加工效率。
因此，在满足产品功能和设计要求的前提下，应选择尺寸合适的毛坯。
3.2. 尽量避免余量过多余量过多会增加机械加工过程中的切削量，降低加工效率。
因此，应尽量避免选择具有过多余量的毛坯。
3.3. 考虑加工余量在选择毛坯尺寸时，要考虑到加工余量，确保加工后产品达到设计要求的尺寸。
因此，在选择毛坯尺寸时，应根据产品的设计要求和机械加工工艺的要求，适当考虑加工余量。
4. 材料选用准则选择合适的材料是机械加工毛坯选用的关键。
以下是一些常见的材料选用准则：4.1. 材料可加工性好选择材料可加工性好的毛坯可以提高加工效率和加工表面质量。
第十四章 毛坯选择
4. 焊接件毛坯
焊接是一种永久性的连接金属的方法，其
主要用途不是生产机器零件毛坯，而是制造金属
结构件，如梁、柱、桁架、容器等。 特点：焊件的形状和尺寸不受限制，材料利 用率高， 气密性好，生产周期短，焊件强度和刚 度较高；但抗震性差，易变形。 焊接方法在制造机械零件毛坯时，主要用于： 复杂的大型结构件（如电渣焊万吨水压机的主柱 和横梁）、异种材质零件（如硬质合金刀头与中 碳钢刀体的焊接）、某些特殊形状的零件或结构 件（如蜂窝状结构的零件、波纹管）。
14.3 典型零件毛坯选择
一、轴类零件 轴杆类零件是各种机械产品中用量较大的重 要结构件，常见的有光轴、阶梯轴、曲轴、凸轮 轴、齿轮轴、连杆、销轴等。轴在工作中大多承 受着交变扭转载荷、交变弯曲载荷和冲击载荷， 有的同时还承受拉—压交变载荷。
轴类零件的性能要求：优良的综合力学性 能，高的疲劳强度，轴颈及花键处较高的硬度。 轴类零件常采用钢或铸铁，并用锻造或铸造 毛坯，经机加工成形。 光轴毛坯一般采用热轧或冷轧圆钢。阶梯轴 采用圆钢(尺寸及受力较小时)或锻件(尺寸及受力 较大时)作毛坯。 凸轮轴及曲轴一般采用球墨铸铁作毛坯，有 时采用锻件毛坯。 在特殊情况下，采用锻-焊或铸-焊方法制造 轴类零件的毛坯。
在大批量生产条件下，应选用专用设备和工 具及高生产率的毛坯生产方法。虽使用专用设备 和工具增加了费用，但由于材料消耗与切削加工 量等大幅度降低，生产率提高，故总成本比较低。 例如，CA6140 车床中采用1 000kg 的精密铸件 可以节省机械加工工时3 500 个，具有十分显著 的经济效益。
三、考虑生产条件 根据使用要求和经济性所确定的毛坯生产方 案是否能实现，还必须考虑企业的实际生产条件。 只有实际生产条件能够实现的生产方案才是切实 可行的。 实际生产条件主要指企业的设备条件、技术 水平、厂房情况及原材料供应情况等。如这些条 件不能满足生产要求，就应考虑某些零件的毛坯 生产或毛坯生产中的部分工序与其他企业协作。
机械零件毛坯的选择
机械零件毛坯的选择
机械零件在机器中的作用
机械零件制造：毛坯成形，切削加工。
毛坯选择影响：制造质量，使用性能，生产周期，制造成本。
二、毛坯选择的原则和依据
1、毛坯选择的原则
保证零件的使用要求
外部质量：形状精度，尺寸精度，表面质量
内部质量：成分、组织，力学性能，物理性能、化学性能
降低制造成本
制造成本——材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等2、毛坯选择的依据
零件的用途和工作条件
零件的结构、形状与外形尺寸
生产批量
生产条件（设备、人员、技术水平、管理水平等）
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
1、轴杆类零件
主要起支承传动件和传递转矩的作用。
传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴等
3、机架、箱体类零件
减速器装配图
减速器主要零件的材料和毛坯选择
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
台钳装配图
台钳零件的材料和毛坯选择。
机械零件毛坯选择
机械零件毛坯选择
机械零件毛坯是机械制造加工领域的基础材料之一。
选择适合的毛坯对于保证零件质量、提高加工效率具有十分重要的意义。
毛坯是指在加工前需要加工成形的原始材料，例如铸造、锻造、压制等。
在选择毛坯时，需要考虑工作条件、要求、材料特性等因素。
首先，需要考虑到加工零件的形状。
选择毛坯时需要考虑到加工成品的形状和尺寸，以及所需加工的特殊形状要求。
例如，圆形、方形、长条形零件等通常选择圆钢、方钢、宽板等毛坯进行加工；而一些复杂的几何形状零件则需要选择浇铸或锻造的毛坯进行加工。
其次，需要考虑到零件的材质。
选择毛坯时需要考虑到零件的材质要求，毛坯材质应与零件材质相似，以避免在加工过程中因为材料不同导致的差异，影响零件的质量。
同样，材料的物理性质、化学性质以及热处理性能等都是需要考虑到的。
另外，还需要考虑到工艺要求。
在选择毛坯时需要考虑到工艺工作的特殊要求。
例如，冲压件、弯曲件等需要选择塑性好的材料毛坯进行加工，而一些装配件则需要选择尺寸精度较高的毛坯进行加工。
最后，还需要综合考虑零件的加工成本。
选择毛坯时要综合考虑零件的加工成本。
一些复杂的工艺加工需要选择结构简单、毛坯尺寸比较大的毛坯进行加工，减少材料的损耗。
总之，选择适合的机械零件毛坯不仅可以提高生产效率，保证零件的质量，而且可以最大限度地降低成本。
因此，在选择毛坯时，需要充分考虑零件的形状、材质、工艺要求以及加工成本等因素，并结合实际情况进行选择。
机械零件加工工艺过程中毛坯的选择
机械零件加工工艺过程中毛坯的选择毛坯是根据零件（或产品）所要求的形状、工艺尺寸等制成的供进一步零件加工用的生产对象。
毛坯的种类、形状、尺寸及精度对机械零件加工工艺过程、产品质量、材料消耗和生产成本有着直接影响。
冈此，在设计工艺规程时必须正确地选择毛坯的种类和确定毛坯的形状。
1) 机械零件加工工艺中毛坯种类的选择机械加工中常用的毛坯种类有：祷件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工程塑料件等。
根据零件的材料和对材料力学性能的要求，零件结构形状和尺寸大小，零件的生产纲领和现场生产条件以及利用新工艺、新技术的可能性等因素，可参考表1确定毛坯的种类。
表1 机械制造业常用毛坯种类及其特点2) 确定毛坯的形状和尺寸现代机械制造发展的趋势之一是精化毛坯，使其形状和尺寸尽量与零件接近，从而进行少切屑加工甚至无屑加工。
但由于毛坯制造技术和成本的限制，产品零件的机械加工精度和表面质量的要求越来越髙，所以毛坯的某些表面仍需留有一定的零件加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。
毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值称为毛坯加工余量，毛坯制造尺寸的公差称为毛坯公差，二者都与毛坯的制造方法有关，生产中可参阅有关的零件加工工艺手册来选取。
毛坯的零件加工余量确定后，其形状和尺寸的确定，还要考虑到毛坯制造、机械加工及热处理等工艺因素的影响。
下面仅从机械加工工艺角度来分析一下，在确定毛坯形状和尺寸时应注意的几个问题。
(1) 为使零件加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯需要铸出工艺凸台，如图7-4所示。
工艺凸台一般在零件加工后再行切除。
图1 具有工艺凸台的刀架毛坯(2) 为了保证零件的加工质量和加工方便，常将一些零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离。
对于半圆形的零件一般应合并成一个整圆的毛坯;对于一些小的、薄的零件（如轴套、垫圈和螺母等），可以将若干零件合成一件毛坯，待加工到一定阶段后再切割分离。
图2 所示车床进给系统中的开合螺母外壳，就是将其毛坯做成整体，待零件加工到一定阶段后再切割分离。
机械加工工艺培训1.3.1毛坯的选择
锻件 用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。模锻，生产效率高，精度 高。单件小批生产用自由锻
焊接件 用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造成本低，但 抗振性差，容易变形，尺寸误差大,需经过热处理后才能进行机械加工
冲压件 用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过大
任务分析： 一般情况下，盖类零件材料的选择主要取决于零件的功
能要求、结构特点及使用时的工作条件，常用铸铁、碳钢、 青铜黄铜或粉末冶金等材料制成。
盖类零件毛坯制造方式的选择与毛坯结构尺寸、材料 和生产批量的大小等因素有关。
若 孔径较大（直径大于20mm）时，常采用铸件、型 材或带孔的锻件；若孔径较小（直径小于20mm）时，一般 多选择棒料，或采用实心铸件；另外在大批大量生产时，盖 类毛坯可采用精密铸造、冷挤压、粉末冶金等先进工艺，不 仅节约原材料，而且生产率及毛坯尺寸精度均可大幅度提高。
工作任务1.3.1 选择轴承盖零件毛坯
• 毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺和费用，而 机械加工和毛坯制造两方面综合考 虑。
毛坯的种类
• 铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件。
种类 铸件
特
点
多用于形状复杂、尺寸较大的零件。铸造方法有砂型铸造、金属型铸造,压力铸 造和精密铸造等，常用的是砂型铸造.
该轴承盖零件上分布有较多的小孔，需要进行较多得 切削机械加工，而零件的最大外圆直径为56mm，故选取直 径为60mm的Q235圆钢，待车床初步加工后再切断得到单 个的零件毛坯。因此，轴承盖的毛坯是直径为60mm的材料 为Q235钢的长圆钢棒料。
型材 用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉或热轧钢材
毛坯选择时应考虑的因素
毛坯选择
3 导杆
圆钢车制
45，表面淬火+低温回火
35-40 HRc
4 活动钳口 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火
5 螺钉
标准件
Q235A
6 钢珠
圆钢车制
Q235A
7 手柄
圆钢车制
Q235A
8 手轮
铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT150
9 螺杆
圆钢车制
45，表面淬火+低温回火
机械零件毛坯的选择
减 速 器 装 配 图
机械零件毛坯的选择
减速器主要零件的材料和毛坯选择
序 名称 号
1 窥视孔盖 2 箱盖 6 箱体 3,4 螺栓,螺母 5 弹簧垫圈 7 调整环 8 端盖 9 齿轮轴 12 轴 13 齿轮 10 挡油盘 11 滚动轴承
毛坯类型和制造方法
材料及热处理
单件、小批
大批
1、毛坯选择的原则
保证零件的使用要求
外部质量
形状精度 尺寸精度 表面质量
成分、组织 内部质量 力学性能
物理性能、化学性能
降低制造成本
制造成本——材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等 问题：采用手工造型的铸件和自由锻锻件毛坯可降低成本
机械零件毛坯的选择
二、毛坯选择的原则和依据
2、毛坯选择的依据
机械零件 毛坯的选择
机械零件在机器中的作用
机械零件毛坯的选择
机械零件在机器中的作用
机械零件制造： 毛坯成形 切削加工
毛坯选择影响： 制造质量 使用性能 生产周期 制造成本
机械零件毛坯的选择
摩托车发动机
机械零件毛坯的选择
机器人汽车焊接生产线
机械零件毛坯的选择
常用机械零件的毛坯成形方法选择
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。
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。
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，如图6-7所示。
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。
大批量生产时还可采用热轧齿轮或精密模锻齿轮，以提高力学性能。
机械制造过程—毛坯、定位基准的选择
(2)为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度, 应以不加工表面作为粗基准。 (此原则简称：相 互位置原则)
(3)在工件上有多个表面需要加工,为保证各表面 均具有足够的加工余量,应选择加工余量最小的那 个表面作为粗基准。
(4) 粗基准在同一尺寸方向只能使用一次(此原则 简称：一次使用原则)
(5) 作为定位粗基准的表面上不应有、飞边、分型 面、浇冒口等缺陷，应定位准确、夹紧可靠,
加工余量小。 3 ) 精密模锻 锻件的尺寸精度高，可直接进行精加工。
毛坯的选择
3.型材 如钢板，管材，圆钢等，便于实
现自动上料。
毛坯的选择
二、 选择毛坯应考虑的因素 1. 毛坯材料的工艺特性。 即毛坯材料的可铸性或可锻性。 2.零件的结构类型及尺寸大小 1） 光轴,台肩之间相差不大的阶梯轴,应选择型材。 台肩之间相差较大及异型轴,如曲轴,十字轴等则应选
并使夹具的结构简单。
(此原则简称：光滑平整原则)
（1）定位基准: 在工件的加工过程中，用作定位的基准， 称为定位基准。工件与工作台的装夹面 相贴合的面即为定位基准。 （2）工序基准 用以确定本工序加工表面加工 以后的尺寸、 形状和位置所使 用的基准，称为工序基准。
如右工序图所示:F平面 是孔Ⅰ,Ⅱ的工序基准； （3）测量基准
用以检验已加工表面 的尺寸及各 表面之间位置精度的基准，称为测量 基准。齿轮内孔轴线是检验各项尺寸 形位精度的基准.即为测量基准。
（4）互为基准原则
为保证某重要表面加工余量小且均匀并与其它表面之间 的位置精度,应采用互为基准反复加工的原则进行加工。
如精密齿轮的加工淬火后需磨齿面, 为保证齿面与内孔之间的位置精度 及从齿面上去除一层小且均匀的加 工余量,须先依齿面为基准磨内孔,然 后再依磨过的内孔为基准磨齿面,这 样互为基准反复加工,既去除一层小 且均匀的加工余量,又保证了齿面与 内孔之间的位置精度。
毛坯选用
3．箱座、支架类零件 ．箱座、
12
机床床身、底座等基础零件主要承受压力， 机床床身、底座等基础零件主要承受压力， 并要求有良好的减震性、刚度；其台面、 并要求有良好的减震性、刚度；其台面、 导 轨等有相对滑动部分、要求有一定的耐磨性； 轨等有相对滑动部分、要求有一定的耐磨性； 阀体等壳体类零件则要求有良好的密封性。 阀体等壳体类零件则要求有良好的密封性。
1
实际生产中，毛坯选择的原则: 实际生产中，毛坯选择的原则:
1. 适用性原则 在任何情况下，选择毛坯时都应首 在任何情况下， 先保证零件的使用要求。 先保证零件的使用要求。 2. 经济性原则 3. 可行性原则 4. 环保性原则
2
二、 常用机械零件的毛坯种类和选择
2.1 毛坯的种类
常用毛坯种类有： 常用毛坯种类有： 铸件、型材件、锻件、焊接件、 铸件、型材件、锻件、焊接件、 冲压件、粉末冶金件等。 冲压件、粉末冶金件等。
常用零件按其形状可分为： 常用零件按其形状可分为：
轴杆类 盘类 箱体支架类
5
1. 轴杆类零件
6
轴杆类零件承受弯、扭、拉、压多种 轴杆类零件承受弯、 应力，并多为循环应力， 应力，并多为循环应力，有时还承受冲击 应力，在轴颈处和滑动表面承受摩擦。 应力，在轴颈处和滑动表面承受摩擦。
要求具有良好的综合力学性能，交变 要求具有良好的综合力学性能， 载荷大时还应具有高的抗疲劳性能， 载荷大时还应具有高的抗疲劳性能，局部 要求有高的硬度和耐磨性能。 要求有高的硬度和耐磨性能。
一般箱座、支架类零件多采用铸铁件； 一般箱座、支架类零件多采用铸铁件； 受力较大、受力复杂的零件毛坯， 受力较大、受力复杂的零件毛坯，可采用铸钢 件； 要求质轻的、受力一般的零件毛坯， 要求质轻的、受力一般的零件毛坯，可采用铝 合金铸件； 合金铸件； 在单件生产或工期短时，可采用钢材焊接而成。 在单件生产或工期短时，可采用钢材焊接而成。
毛坯的选择
2.1毛坯的选择毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸，以减少机械加工。
结构形状和尺寸的要求：选择毛坯时，应认真分析零件的结构形状和尺寸特点，选择与之相适应的毛坯制造方法。
1）力学性能的要求：对于力学性能要求较高，特别是工作时要承受冲击和交变栽荷的零件，为了提高抗冲击和抗疲劳破坏能力，一般应选择锻造毛坯，如：机床、汽车的传动轴和齿轮。
2）表面质量的要求：为降低生产成本，现代机械产品上某些非配合表面有尽量不加工的趋势，即实现少、无切削加工.3）轴类零件的毛坯,可根据轴类零件的使用要求,生产类型设备条件及结构,可选用棒料,锻件等,对于外圆直径相差不大的轴,但一般以棒料为主,而对于外圆直径相差不大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能.根据生产规模的不同,毛坯的段件方法有自由锻和模锻两种,中小批生产多釆用自由锻,大批大量生产时釆用模锻。
轴类零件的材料,加工轴类零件应根据不同的工人条件和使用要求.选用不同的材料并釆用不同的热处理(如调质.正火,淬火,等)从而获得一定强度,韧性和耐磨性。
45号钢是优质碳素结构钢,它具有较好综合力学性能,则45号钢是轴类零件的常用材料,这价格较为便宜,通过进行调质或正火等处理后,可提高其力学性能.而且其切削性能也较好,还能获得较高的强度和韧性等综合的机械性能.调质后可达到了217-255/HBS加工不重要或受力较小的轴,可釆用Q235,Q255.Q275.等碳素结构钢.合金钢的力学性和淬火性能比碳素钢要好，但应力集中比较敏感且价格较贵，多用于强度和耐磨性能要求较高的场合，如：20cr、20crMnTi等。
低碳合金钢，经渗碳淬火后提高耐磨性能，表面可达到50~60/HRC.20crMoAl等，合金钢，具有良好的高温力学性，常用于高温高速及重载的场合。
但合金钢在常温下，及弹性模量和碳素钢差不多，故当其他条件相同时合金钢代替碳素钢并不能提高轴的钢度等等。
毛 坯 选 择
.
1.3 毛坯形状和尺寸的确定
现代机械制造的发展趋势之一，是通过毛坯精 化使毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近，减少机械 加工的劳动量，力求实现少、无切屑加工。但是， 由于现有毛坯制造工艺技术的限制，加之产品零件 的精度和表面质量的要求又越来越高，所以毛坯上 某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械 加工来达到零件的质量要求。
.
1.2 毛坯的选择原则
▪ （2）零件的结构形状与外形尺寸
▪
例如常见的各种阶梯轴，若各台阶直径相差不大，
可直接选取圆棒料；若各台阶直径相差较大，为减少材
料消耗和机械加工劳动量，则宜选择锻件毛坯。至于一些非旋转体的板条形 钢质零件，一般则多为锻件。零件的外形尺寸对毛坯选择也有较大的影响。 对于尺寸较大的零件，目前只能选择毛坯精度、生产率都比较低的砂型铸造 和自由锻造的毛坯；而中小型零件，则可选择模锻及各种特种铸造的毛坯。
.
1.2 毛坯的选择原则
现有生产条件
生产纲领大小
毛坯的选择原则
零件材料的工艺性 （如可铸性及可塑性）
及零件对材料组 织和性能的要求
零件的结构形状 与外形尺寸
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1.2 毛坯的选择原则
▪ （1）零件材料的工艺性（如可铸性及可塑 性）及零件对材料组织和性能的要求
▪ 例如，材料为铸铁与青铜的零件，应选择铸 件毛坯；对于钢质零件，还要考虑机械性能的要 求；对于一些重要零件，为保证良好的机械性 能，一般均须选择锻件毛坯，而不能选择棒料。
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1.2 毛坯的选择原则
▪ （3）生产纲领大小
▪ 当零件的产量较大时，应选择精度和生产率 都比较高的毛坯制造方法，这样制造毛坯的设备 和装备价格则比较高，但这可由材料消耗的减少 和机械加工费用的降低来补偿。零件的产量较小 时，应选择精度和生产率均较低的毛坯制造方 法。
课题11 毛坯的选择
金属型铸造、压力铸造等。
②锻件 锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由
锻和模锻两种。
③型材 型材有热轧和冷拉两种。
④焊接件 ⑤冷冲压件
2.确定毛坯时应考虑的因素
①零件的材料及机械性能要求 ②零件的结构形状与外形尺寸 ③生产类型 ④现有生产条件 ⑤充分利用新技术、新工艺和新材料
3.确定毛坯时的几项工艺措施
①工艺凸台的设置
②组合毛坯的采用
图3-8 车床开合螺母外壳简图
③合件毛坯的采用
图3-9 滑键的零件图与毛坯图
实现少、无切屑加工，是现代机械制造技术的发展趋势。但是，由于毛 坯制造技术的限制，加之现代机器对零件精度和表面质量的要求越来越高， 为了保证机械加工能达到质量要求，毛坯的某些表面仍需留有加工余量。加 工毛坯时，由于一些零件形状特殊，安装和加工不大方便，必须采取一定的 工艺措施才能进行机械加工。以下列举几种常见的工艺措施。
简述机械加工毛坯的分类和选择原则
1、简述机械加工毛坯的分类和选择原则？铸造，锻造，焊接，型材，快速成型根据材料来选择，而零件的工作条件、载荷性质及环境状况来选择。
首先满足毛坯的使用性能，其次满足毛坯的工艺性和经济性2、试述新材料的发展趋势工程材料目前正往高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀方向发展。
主要在以下几个方面发展：先进复合、光电信息、低维、新型金属材料3、简述手工电弧焊特点操作灵活、对接头的装置要求较低、可焊材料广、生产效率低，劳动强度大4、工件在锻造前加热？始锻、终锻？随着温度的升高，原子运动升高，原子间的吸引力削弱，减少了滑移所需要的力，因此塑性变大，变形抗力减小，提高金属的锻造性能，变形温度升高到再结晶温度以上时，加工硬化，不断被再结晶软化消除，金属的锻造性能增长。
金属锻造加热时，允许的最高温度停止加热时的温度5、刚的热处理？几类？将钢在固态下进行加热，保温和冷却，改变其内部组织，从而获得所需要性能的一种金属加工工艺。
退火、正火、回火、淬火、表面热处理和化学热处理6无机非金属材料？某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、流系化合物、硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料6、工艺过程的内容在生产过程中直接改变了生产对象、形状、位置以及性能过程，统统称为工艺过程。
可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理及装配塑性：是指在外力作用下金属材料产生永久变形而不被破坏的能力。
延伸率、断面收宿率铸铁：碳质量分数2.11%~6.69%的铁碳合金，与钢相比含碳、硅量高。
板料冲压：利用冲模在压力机上使板料分离或变形，从而获得冲压件的加工方法，通常在常温下冲压又称冷冲压塑料：是一种以合成树脂，将各种添加剂组成的有机高分子材料。
在特定的温度下具备快速塑制成型的特点，且在常温下能保持其形状不变工艺：一个或一组工人在一台或一个工作地点对同一或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程表面淬火：将钢件的表面层淬透到一定的深度而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法模锻：在模锻设备上利用高强度锻模，使金属材料的膜膛内受压产生塑性变形而获得所需形状，尺寸以及内部质量锻件的加工方法复合材料：是由有机高分子，无机非金属或金属等几类不同的材料，人工复合而成的新型材料。
机械制造零件的毛坯选择和成形方法详解
插齿
1112
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。工艺流程设计应以可持续发展为原
则，自觉维护生态环境。应做到以下几点：
(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
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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。
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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、工时费用等成本最低。应在满足零件使 用要求的前提下，把几套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。
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2.锻造 锻造是固态金属在压力下塑性变形的成形方 法(见视频2)，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，可锻造中小批量较复杂的中小型锻件。 模锻，材料利用率和生产率远高于自由锻， 适合锻造批量较大、较复杂的中小型锻件。
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零件毛坯选择原则
3 ）大量生产 它的基本特点是：产品的产量大、品种少，大 多数工作地长期重复地进行某一零件的某一工序的加工。例 如汽车、拖拉机和自行车等产品的制造多属于大量生产。 生产类型的划分一方面要考虑生产纲领，即年产量；另 一方面还必须考虑产品本身的大小和结构的复杂性。
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扁螺母整体毛坯及加工
零件毛坯选择原则
2.3 毛坯的选择
1）零件的材料及机械性能要求 零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。例如铸铁零件 用铸造毛坯；钢质零件当形状较简单且力学性能要求不高时常用棒料， 对于重要的钢质零件，为获得良好的力学性能，应选用锻件，当形状复 杂力学性能要求不高时用铸钢件；有色金属零件常用型材或铸造毛坯。 2）零件的结构形状与外形尺寸 大型且结构较简单的零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；结构复杂的毛坯 多用铸造；小型零件可用模锻件或压力铸造毛坯；板状钢质零件多用锻 件毛坯；轴类零件的毛坯，若台阶直径相差不大，可用棒料；若各台阶 尺寸相差较大，则宜选择锻件。 3）生产纲领的大小 大批大量生产中，应采用精度和生产率都较高的毛坯制造方法。铸件采 用金属模机器造型和精密铸造，锻件用模锻或精密锻造。在单件小批生 产中用木模手工造型或自由锻来制造毛坯。
生 产 类 型
单件生产 零 件 的 重 型 零 件 <5 年 生 产 纲 领（件） 轻 型 零 件 <100
中 型 零 件 <10
小批生产
中批生产 大批生产 大量生产
5～100
100～300 300～1000 >1000
10～200
200～500 500～5000 >5000
100～500
500～5000 5000～50000 >50000
毛坏的制 造方法与加 工余量
木模手工造型或 自由锻造，毛坯精 度低，加工余量大
部分采用金属模铸造 和模锻，毛坏精度和加 工余量中等
广泛采用金属模机器造型、 模锻或其它高效方法，毛坯精 度高、加工余量小
零件毛坯选择原则
机床设备 及其布置形 式 通用机床，按机床 类别采用机群式布置 部分通用机床和高效机 床按工件类别分工段排列 设备 广泛采用高效专用机床及自动 机床，按流水线和自动线排列设 备
2.1 毛坯的种类
（1） 铸件 形状复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。目前铸件大多用砂型 铸造，它又分为木模手工造型和金属模机器造型。木模手工造型铸件精 度低，加工表面余量大，生产率低，适用于单件小批生产或大型零件的 铸造。金属模机器造型生产率高，铸件精度高，但设备费用高，铸件的 重量也受到限制，适用于大批量生产的中小铸件。其次，少量质量要求 较高的小型铸件可采用特种铸造（如压力铸造、离心制造和熔模铸造 等）。
工艺装备
大多采用通用夹具、 标准附件、通用刀具 和万能量具，靠划线 和试切法达到精度要 求
广泛采用夹具，部分靠 找正装夹达到精度要求 . ， 较多采用专用刀具和量具
广泛采用高效专用夹具、复合 刀具、专用量具或自动检验装置， 靠调整法达到精度要求
对工人技 术要求
需技术水平较高的 工人
需一般技术水平的工人
对调整工的技术水平要求较高， 对操作工的技术水平要求较低
工艺文件
有工艺过程卡，关 键工序的工序卡
有工艺过程卡，关键零 件的工序卡
有工艺过程卡和工序卡，关键 工序要调整卡和检验卡
成本
较高
中等
较低
零件毛坯选择原则
2.确定毛坯 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。毛坯选 择的正确与否，不仅影响产品质量，还影响毛坯制造的经济性和机械加 工的经济性，因此既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的 要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本。
（1）工艺搭子的设置 有些零件为了加工时装夹方便迅 速，在毛坯上制出凸台，即所谓的工 艺搭子。零件加工完成后，工艺搭子 一般都要切掉，但如果不影响零件的 使用性能和外观质量时，可以保留。
零件毛坯选择原则
（2）整体毛坯的采用 在机械加工中，有时会遇到如磨床主轴部件中的三瓦轴承、发动机 的连杆和车床的开合螺母等类零件。为了保证这类零件的加工质量和加 工时方便，常做成整体毛坯，加工到一定阶段后再切开，如图所示的连 杆整体毛坯。
零件毛坯选择原则
（3）合件毛坯的采用 为了便于加工过程中的装夹，对于一些形状比较规则的小形零件， 如T形键、扁螺母、小隔套等，应将多件合成一个毛坯，待加工到一定阶 段后或者大多数表面加工完毕后，再加工成单件。合件毛坯，在确定其 长度尺寸时，既要考虑切割刀具的宽度和零件的个数，还应考虑切成单 件后，切割的端面是否需要进一步加工，若要加工，还应留有一定的加 工余量。
a% -- 备品的百分率； 不同机械产品的零件重量型别
机械产品类别 零 轻 型 零 件 件 的 质 量/kg 重 型 零 件 中 型 零 件
电子机械
机床 重型机械
≤4
≤15 ≤100
＞4～30
＞15～50 ＞100～2000
＞30
＞50 ＞2000
表2 生产纲领与生产类型的关系
零件毛坯选择原则 什么是生产纲领？
企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲 领。计划期常定为 1年，所以年生产纲领也就是年产量。零件 的年生产纲领可按下式计算： N = Q n（1＋a%＋b%）
式中 N Q -- 零件的年生产纲领（件/年）； -- 产品的年产量（台/年）；
n
-- 每台产品中该零件的数量（件/台）；
模锻件的精度和表面质量都比自由锻件好，形状也可较为复杂，因 而能减少机械加工余量。模锻的生产率比自由锻高得多，但需要特殊的 设备和锻模，适用于批量较大的中小型锻件。
零件毛坯选择原则
（3） 型材 型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢 及其它特殊截面的型材。型材有热轧和冷拉两类。热轧的型材精度低， 但价格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸较小、精度高，易 于实现自动送料，但价格较高，多用于批量较大的生产，适用于自动机 床加工。
零件毛坯选择原则
零件毛坯选择原则
1.确定生产类型
（1）生产类型：单件生产、成批生产和大量生产3种类型。
1）单件生产
品种多，同一产品的产量少，很少重复生产，各工作地加工对象经 常改变。例如重型机械产品制造和新产品试制等都属于单件生产。 2）成批生产 分批生产相同零件，生产周期性重复，例如机床、机车、纺织机械 等产品。同一产品（或零件）每批投入生产的数量称为批量。按数量大 小和零件特征，又可分为小批、中批和大批生产三种。小批生产的工艺 与单件生产相似，大批生产与大量生产相似，中批生产则介于单件生产 和大量生产之间。
零件毛坯选择原则
（4） 焊接件 焊接件是用焊接方法而获得的结合件，焊接件的优点是制造简单、 周期短、节省材料，缺点是抗振性差，变形大，需经时效处理后才能进 行机械加工。 除此之外，还有冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其它毛坯。
零件毛坯选择原则
零件毛坯选择原则
零件毛坯选择原则
零件毛坯选择原则
零件毛坯选择原则
2.2 毛坯形状和尺寸的确定 毛坯形状和尺寸，基本上取决于零件形状和尺寸，尽可能接近零件 形状和尺寸，以利于节约材料和减少机械加工工作量。毛坯的形状和尺 寸，取决于毛坯各表面的加工余量、毛坯种类、零件形状和热处理等多 方面工艺因素的影响。
零件毛坯选择原则
4）现有生产条件 确定毛坯时，必须结合具体的生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和 能力、外协的可能性等，否则就不现实。 5）充分利用新工艺、新材料 为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、 冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用，这 样，可大大减少机械加工量，甚至不需要进行加工，经济效益非常显著。
零件毛坯选择原则
（2） 锻件
机械强度要求高的钢制件，一般采用锻件毛坯。锻件有自由锻造锻 件和模锻件两种。
自由锻造锻件可用手工锻打（小型毛坯）、机械锤锻（中型毛坯） 或压力机压锻（大型毛坯）等方法获得。这种锻件的精度低，生产率不 高，加工余量较大，而且零件的结构必须简单；适用于单件、小批生产， 以及制造大型锻件。
零件毛坯选择原则
表3 各种生产类型的工艺特征
生 工艺特征 单 件 小 批 中 批 大 批 大 量 产 类 型
零件的互 换性
用修配法，钳工 修配，缺乏互换性
大部分具有互换性， 装配精度要求高时，灵 活应用分组装配法和调 整法，同时还保留某些 修配法
具有广泛的互换性，少数装 配精度较高，采用分组装配法 和调整法