机械加工时毛坯的选择
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
毛坯的选择
➢毛坯的选择原则 ➢零件的结构分析及毛坯选择 ➢毛坯选择实例
引言
在机械零件的制造中，绝大多数零件是由原材料通 过铸造、锻造、冲压或焊接等成形方法先制成毛坯， 再经过切削加工制成的。切削加工只是为了提高毛坯 件的精度和表面质量，它基本上不改变毛坯件的物理、 化学和力学性能，而毛坯的成形方法选择正确与否， 对零件的制造质量、使用性能和生产成本等都有很大 的影响。因此，正确地选择毛坯的种类及成形方法是 机械设计与制造中的重要任务。
锻件主要应用于受力情况复杂、重载、力学性能要求较高的零件及工具模具 的毛坯制造，如常见的锻件有齿轮、连杆、传动轴、主轴、曲轴、吊钩、拨叉、 配气阀、气门阀、摇臂、冲模、刀杆、刀体等。
一、毛坯的种类及成形方法的比较
3.冲压件
绝大多数冲压件是通过常温下对具有良好塑性的金属薄板进行变形或分离 工序制成的。板料冲压件的主要特点是具有足够强度和刚度、有很高的尺寸 精度、表面质量好、少无切削加工性及互换性好，因此，应用十分广泛。但 其模具生产成本高，故冲压件只适于大批量生产条件。
一、毛坯的种类及成形方法的比较
1.铸件
铸造生产方法较多，根据零件的产量、尺寸及精度要求，可以采用不同的铸 造方法。手工砂型铸造一般用于单件小批量生产，尺寸精度和表面质量较差； 机器造型的铸件毛坯生产率较高，适于成批大量生产；熔模铸造适用于生产形 状复杂的小型精密铸钢件；金属型铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法 生产的毛坯精度、表面质量、力学性能及生产率都较高，但对零件的形状特征 和尺寸大小有一定的适应性要求。
冲压件所用的材料有碳钢、合金结构钢及塑性较高的有色金属。常见的冲 压件有汽车覆盖件、轮翼、油箱、电器柜、弹壳、链条、滚珠轴承的隔离圈、 消音器壳、风扇叶片、自行车链盘、电机的硅钢片、收割机的滚筒壳、播种 机的圆盘等。
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。
机械零件加工如何选用合适的毛坯料
毛坯的不同种类及制造方法对精密机械零件加工过程影响很大，零件工艺过程中的工序数量、材料消耗、机械加工劳动量等在很大程度上取决于所选的毛坯，故正确选择毛坯具有重要的技术经济意义。
所以在确定毛坯时，既要考虑热加工方面的因素，又要考虑经济方面的因素，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。
一、加工锻件的选用机械强度要求高的钢制件，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，适用于单件和小批生产，以及制造大型锻件。
模锻件的精度和表面质量都比自由锻件好，而且锻件的形状也可较为复杂，因而能减少机械加工余量。
模锻的生产效率比自由锻高很多，但需要特殊的设备和锻模，故适用于批量较大的中小型锻件。
二、加工铸件的选用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，生产效率低，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。
三、加工焊接件的选用焊接件是用焊接方法而获得的结合件，焊接的优点是制造简单，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、粉末冶金等其他毛坯。
四、加工型材的选用型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢及其他特殊截面的型材。
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。
机械加工毛坯选用准则
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焊接要求原材料强度好、塑性好 和液态稳定性好。
焊接件的尺寸、形状一般不受限制， 结构轻便，材料利用率高，生产周期短， 主要用于制造各种金属结构件，也用于 制造零件的毛坯及修复废旧零件等。
二、毛坯选择应考虑的因素
毛坯的选择包括毛坯的材料、种类和成 形方法，具体选择时应考虑以下因素：
(1)生产批量 (2)零件对材料组织和性能以及材料的工艺 性能的要求
第一节机械零件毛坯选择的原则第二节常用机械零件的毛坯种类和选择一毛坯的种类二毛坯选择应考虑的因素三典型机械零件与结构件毛坯的选择第一节机械零件毛坯选择的原则环保性原则上述四项原则是相互联系的考虑时应在保证第一项原则的前提下力求做到质量好成本低制造周期短和环保的原则
第五章 毛坯选用
第一节 机械零件毛坯选择的原则 第二节 常用机械零件的毛坯种类和选择
(2) 型材件
型材件大都是由冶金后轧制成形的。
型材的形状和尺寸品种多样，常 见的形状有圆形、方形、六角形等及 特殊形状的断面。
(3) 锻件
锻件是金属在固态下塑性流动成 形的，锻件形状较铸件简单。
多用于承受重载、动载及复杂载 荷的重要件。它生产成本高，材料利 用率低。
(4) 焊接件
焊接件是借助于金属原子间的扩散 和结合作用，形成永久性连接。
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、
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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
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1. 轴杆类零件
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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
（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
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。
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
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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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机械加工时毛坯的选择
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。
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。