工艺规程设计中的零件毛坯的选择计算案例综述
1.1生产纲领
1.1.1生产纲领
生产纲领为产品的年产量，其中还包括备品和废品。零件的生产纲领的计算公式如下【1】：
N=Qn(1+α)(1+β)（
式中：
N——零件的生产纲领（件/年）；
Q——零件产品的年产量（台/年）；
n——每台产品中该零件的数量（件/台）；
α——备品百分率，%；
β——废品百分率，%。
1.1.2生产类型
生产类型通常分为三类：单件生产、批量生产、大批量生产。企业可根据产品年产量计划来选择合适的生产类型。表3-1是生产类型与生产纲领的关系【1】。
表3-1生产类型与生产纲领的关系
生产类型
同类零件的年产量（件/年）
重型零件
中型零件
轻型零件
单件生产
5
20
100
成批生产
小批
5～100
20～200
100～500
中批
100～300
200～500
500～5000
大批
300～1000
500～5000
5000～50000
大量生产
1000
5000
5000
对于不同的生产类型有不同的工艺方案，如成批生产类型的工艺特征有：采用专用夹具、采用专用刀具。
1.2毛坯的设计
1.2.1毛坯的种类
毛坯的种类有：铸件、锻件、冲压件、型材、工程塑料、组合件。本次需要制造的零件为箱体零件，一般都采用铸件的方法。铸件的制造有：砂型铸造、金属型铸造、离心铸造、压力铸造。结合箱体零件的特点，零件需要大批量生产且零件本身结构也不太复杂，所以我选择使用金属型铸造的方法。金属型铸造的优点是：它的表面质量和力学性能比较好，其精度比砂型铸造的铸件高，而且有较高的生产率。
1.2.2铸造工艺和参数确定
最小铸造壁厚的确定：结合图2-1知道箱体铸造中最小铸造壁厚为20mm。根据《机械设计与制造工艺简明手册》表9-20，可知道对于灰铸铁金属型铸造能得到的最小铸造壁厚为4mm，因而箱体铸造最小壁厚符合工艺要求。
箱体铸造圆角的确定：在铸造中对于相交壁需采用圆弧过渡，设置圆角可避免转角处产生裂纹、缩孔和粘砂等缺陷。对于零件圆角无特殊要求时可按以下公式进行计算【2】：
R=15~1
式中：
R——圆角半径，mm；
a、b——两相交壁厚，mm。
参考图2-1可得到相差最大的相交壁厚为20mm和47.5mm，将参数带入式（3-2）中得到：
R=15~13
根据结果确定型腔165×173mm平面处的连接圆角采用10mm，如下图2-2所示。同时金属型铸造圆角可适当减小，因而其余相交壁将采用5mm作为圆角半径。
1.2.3箱体毛坯材料的选择
工业生产中，企业多以各种牌号的铸铁作为箱体的加工材料，如HT150、HT200、HT250、HT300等。本次铸造选用的材料为HT200灰铸铁，灰铸铁的基体为珠光体，有较强的强度、耐磨性、耐热性、减震性。特殊情况下,采用耐磨合金铸铁可以有效提高铸件质量。而且选用铸铁作为成型材料还有以下优势：易成型、可加工性好、有缓冲吸震作用。
1.2.4箱体毛坯尺寸的确定
确定零件最大轮廓：根据图2-1的箱体零件，得到最大轮廓尺寸为300mm。
选择公差等级CT：由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-1查到【1】，生产中金属型铸造灰铸铁的公差等级可选范围8～10,选取公差等级CT为9级。
确定机械加工余量等级和RMA：由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5、表5-4查到【1】，从表5-5中得到金属型铸造灰铸铁的机械加工余量等级范围是D～F，取E为机械加工余量等级，因为最大轮廓尺寸为300mm，查表5-4得到RMA=1.4。
计算毛坯尺寸：具体计算公式如下；
单侧作机械加工时公式如下：
L=S+RMA+CT2
双侧机械加工的公式如下：
L=S+2RMA+CT2
孔内腔机械加工的公式如下：
L=S?RMA?CT2
式中：
L——毛坯实际尺寸，mm；
S——零件实际尺寸，mm；
RMA
CT——铸件尺寸公差等级，本文选用9级进行研究，由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-3【
计算边长为282的箱体上下面机械加工零件所对应的毛坯尺寸，由式（3-4）得，式中CT取1.2。
L=S+2RMA+CT
计算边长为267的单侧机械加工零件所对应的毛坯尺寸，由式（3-3）得，式中CT取1.2。
L=S+RMA+CT
计算零件内腔边长100对应的毛坯尺寸，由式（3-5）得，式中CT取2.2。
L=S?2RMA?CT
计算零件内腔边长115对应的毛坯尺寸，由式（3-5）得，式中CT取2.5。
L=S?2RMA?CT
由以上的数据可得表2-2。