机械加工毛坯选择

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。
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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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（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。
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（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。
（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
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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 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。
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（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。
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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。
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
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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
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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。
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
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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。
a% -- 备品的百分率； b% -- 废品的百分率。
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表1 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
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（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。
扁螺母整体毛坯及加工
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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。
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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
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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
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
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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）。