机械基础第一章教案.pdf

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1、课 题 序 号1 授 课 班 级15 机械班 授 课 课 时2 授 课 形 式一体化 授 课 章 节 名称 机器的组成 使 用 教 具多媒体设备 教 学 目 的 1、掌握机器的组成和机构与构件的含义。 2、了解机器与机构、零件与构件的区别和联系。 教 学 重 点机器的组成和机构与构件的含义。 教 学 难 点 课 外 作 业一机器主要由哪几部分组成？ 教 学 后 记 课 堂 教 学 安 排 教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤 1.资询 复习、回顾 和提出课题 10 分 （启发式提 问） 新课 45 分 （讲述） 新课内容学习 一、机器与机构 1 .机器人们的衣食住行都越来越依赖机器

2、。衣从纺纱织布到成 衣制作和洗衣、凉、熨衣；食-从播种到收割，从碾来到做饭；住从盖 房子的挖掘机、塔吊、搅拌机到装修；行-从自行车、汽车到高速火车、 飞机等，机器的应用非常普遍。所以有必要对机器的组成、运动特点进行 分析， 为创造发明被人们喜爱的新机器提供理论根据。机器的特征可以 归纳以下三点：1) 人为的实物组合。2) 各实体之间有确定的相对运 动。3) 能代替或减轻人类劳动的动力源。具备以上三个特征的都称 为机器。所以电动自行车、汽车、机床、吊车、洗衣机等都是机器。书 中机械压力机分析。 2 .机构农村用的水井手动压水泵，手摇升降凉衣架等都是具备机 器的前二个特征，没有动力源，所以称为机构

3、。机构只是完成传递运动、 力或改变运动的形式。机构与机器的区别在于有无能代替人类劳动的动力 源。机器能完成机械功或传递机械能，而机构只能完成传递运动、力或改 变运动形式。机器中可能由一个机构，也可能由多个机构组成。 3.机械机器和机构统称为机械。 4构件与零件构件是运动的实体，如自行车轮是由车圈、幅条、轴套 和车胎组成的一个运动基本单元，称为一个构件，而车圈、幅条等都是机 器制造的基本单元，称为零件，它是最小的单元。大部分构件都是由多个 零件组成的，有时可以是一个零件作为构件，如偏心轴即为一个构件。零 件是机械制造的基本单元，构件是机械运动的基本单元。一个构件可由一 个零件组成，也可能由多个零

4、件组成。 二、机器的组成 无论是哪一种机器，其机构、功能大不相同，但都是由四大部分组成。 1、动力部分如电动自行车的电机、汽车的内燃机， 它是机器的动力来源， 没有动力源，机器就失去价值。 2、执行部分直接完成工作任务部分，如电动自行车的车轮，工业机器人 的手持部分。 3、传动部分从动力源到执行部分的运动与动力的传递环节，如汽车的变 速箱，机床的变速、变向等。 4、 控制部分机器按预定的运动要求工作，如机械电气控制， 方向盘等。 三、 小结 1 .机器与机构的联系与区别：前者有动力源，后者没有动力源。零件是机 械制造基本单元，构件是机械运动的基本单元。 2 .机器是由原动机部分、执行部分、 传

5、动部分和控制部分等四大组成部分。 课 题 序 号2 授 课 班 级15 机械班 授 课 课 时2 授 课 形 式多媒体 授 课 章 节 名称 第一章：金属材料 使 用 教 具多媒体设备 教 学 目 的 1、通过教学，希望学生能了解铸铁的概念、分类、牌号、性能及 用途。 2、通过教学，希望学生能了解铝的概念、分类、牌号、性能及用 途。 3、通过教学，希望学生能了解铜的概念、分类、牌号、性能及用 途。 教 学 重 点1、铜、铝、铸铁的概念性能及用途。 教 学 难 点 课 外 作 业 1、什么是铸铁？铸铁有哪些优点？ 2、名词解释：Q235AF 、H80、H70 教 学 后 记 课 堂 教 学 安

6、排 教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤 一、铸铁的含义 1、概念 铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁 碳合金。 1） 、白口铸铁：碳分主要以游离碳化铁形式出现的铸铁，断口呈银白色，故 得名为白口铸铁。 白口铸铁中存有大量的渗碳体，性硬而脆，难于进行切削加工，故很少用它 来制造机器零件。通常白口铸铁用来制造一些要求高耐磨件，如轧钢机的轧 辊、球磨机的磨球，以及农村用的犁铧等。目前，白口铸铁主要用来做为炼 钢生铁和生产可锻铸铁的毛坯。 2） 、灰口铸铁：碳全部或大部以自由态石墨（G）的形式存在于铸铁中， 其断口呈暗灰色，故称灰口铸铁。 在机器制造业

7、中所应用的铸铁基本上是灰口铸铁。 3）、麻口铸铁： 碳分部分以游离碳化铁形式出现，部分以石墨形式出现的铸 铁，断口灰白色相间， 尤如麻点，故称麻口铸铁。 此类铸铁有较大的硬脆性， 工业上也很少使用。工业上应用最广的是灰口铸铁，其碳大部分或全部以石 墨形式存在。根据石墨的形态不同，灰口铸铁亦可分为如下几类： A、普通灰口铸铁，亦称灰铸铁：碳分主要以片状石墨形式出现的铸铁，断 口呈灰色，代号HT。 此类铸铁的机械性能不高，但生产工艺简单，价格低 廉，工业上应用最广， 在各类铸铁的产量中其可占80%以上。 B、可锻铸铁：白口铸铁通过石墨化或氧化脱碳可锻化处理，改变其金相组 织或成分而获得的有较高韧性

8、的铸铁。 可锻铸铁中的石墨以团絮状形式存在， 它具有一定的塑性和韧性，但并非真正可锻。其代号KT。 C、球墨铸铁：铁液经过球化处理而不是在凝固后经过热处理，使石墨大部 分或全部呈球状，有时少量为团絮状的石墨。 此类铸铁的机械性能较好，且可通过热处理进一步提高性能，其应用日趋广 泛。其代号 QT。 D、蠕墨铸铁：大部分石墨为蠕虫状石墨的铸铁，其代号为RuT。这种铸铁 是七十年代发展起来的一种新型铸铁，它廉有灰铸铁的良好铸造性能和机械 性能，又有较高的强度，它的应用越来越受到人们的重视。 二、纯铝的牌号及用途 1、概念：平均铝的质量分数不小于99.00%的非铁金属。 2、特性：密度小、熔点低、导电

9、性、导热性、耐大气腐蚀性、塑性好、强度 低。 3、牌号：四位数字或四位字符表示，如1A97，1A99 等。 4、用途：主要用于熔炼铝合金， 制造电线、电缆及强度要求不高的机电构件 等。 5、铝合金 概念：在纯铝中加入一种或几种其他元素形成的非铁金属。 分类:防锈铝、硬铝、变形铝合金超硬铝锻铝、铸造铝合金 6、铝合金的牌号和用途 （1）变形铝合金：是通过冲压、弯曲、轧、挤压等工艺使其组织、形状发生 变化的铝合金。 5A02： 热处理不能强化，强度不高，塑性与耐腐蚀性好，焊接性好在液体 介质中工作的零件，如油箱、油管、液体容器、防锈蒙皮等 3A02 硬铝 2A12 ：可热处理强化，力学性能良好，但

10、耐腐蚀性不高 中等强度的零件和构件，如飞机上骨架零件，蒙皮，铆钉等 7A04 ：可热处理强化，室温强度高，塑性较低，耐腐蚀性不高 高载荷零件，如飞机上的大梁，桁条，加强框，起落架 锻铝 2A50 ：高强度锻铝，锻造性能好，耐腐蚀性不高，切削加工性能好形状复 杂和中等强度的锻件，冲压件 7、铸造铝合金： 概念：是指可用铸造成形工艺直接获得零件的铝合金。 分类：按所加合金元素的不同，主要有AL-Si 系、AL-Cu 系、AL-Mg系、 AL-Zn 系合金等 牌号：由铝和主要合金元素符号及表示主要合金元素质量百分含量的数字组 成，并在牌号前面冠以“铸”字汉语拼音字母的字首“Z” 。如， ZALSi1

11、2 ， 表示 WSI=12%,WAL=88% 的铸造铝合金。 用途：用于制作质量轻、导热性好、耐腐蚀的汽缸体、箱体、活塞、框架、 壳体等。 三、铜及其合金 纯铜 1. 组织结构及性能 纯铜又称紫铜，具有面心立方晶格，无同素异晶转变。密度为8.96g.cm-3， 熔点 1083，导电性、导热性优良，抗大气腐蚀性能良好。塑性好（ =45%50%） ， 容易进行冷、热塑性加工，强度和硬度较低 （b=230250Mpa， 3040HBS） ，通过冷变形可使之强化。 2. 代号 工业纯铜有 T1、T2、T3 三个代号。代号中的“ T”为铜的汉语拼音字首，其 后的数字表示序号，序号愈大，纯度愈低。T1、T

12、2、T3 的铜质量分数分别 为 wCu=99.95、wCu=99.90、wCu=99.70，其余为杂质。 3. 应用 纯铜主要用于制造电线、电缆、电子元件和配制合金。纯铜和铜合金的低温 力学性能很好，所以是制造冷冻设备的主要材料。 铜合金 是以铜为基体， 加入合金元素形成的合金。 铜合金与纯铜比较， 不仅强度高， 而且具有优良的物理、化学性能，故工业中广泛应用的是铜合金。常用的铜 合金可分为：黄铜、青铜和白铜。 1. 黄铜 黄铜是以锌为主加元素的铜合金，黄铜可分为：普通黄铜和特殊黄铜。 （1）普通黄铜 普通黄铜是铜锌二元合金，分为单相黄铜和双相黄铜。当锌的含量小于39 时，锌全部溶于铜中形成

13、固容体，即单相黄铜；当锌的含量大于等于39 时，除了有 固容体外，组织中还出现化合物CuZn 为基体的 固容体，即 的双相黄铜。应用：单相黄铜塑性很好，适用于冷、热变形加工。双 相黄铜强度高，热状态下塑性良好，适用于热变形加工。普通黄铜牌号：用 “H”数字表示。其中“ H”表示普通黄铜的黄字汉语拼音字母的字头，数 字表示平均含铜量的百分数。例如：H90。 （2）特殊黄铜 在普通黄铜中加入其他合金元素所组成的合金，称为特殊黄铜。加入的合金 元素有锡、硅、锰、铅和铝等，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、 铝黄铜等。锡提高黄铜的强度和在海水中的抗蚀性，又称海军黄铜。压力加 工特殊黄铜牌号用“H

14、+主加合金元素符号 +铜的平均质量分数 +合金元素平均 质量分数”表示。例如HPb59-1表示平均 wCu=59%、wPb=1%，其余为锌的 铅黄铜。 2白桐 以镍为主加合金元素的铜合金。 3青铜 除了黄铜和白铜外，所有的铜基合金都称为青铜。按主加元素种类的不同， 青铜分为：锡青铜、铝青铜、铍青铜、铅青铜等。按工艺特点又分为压力加 工青铜和铸造青铜两大类。加工青铜的牌号：用“青”字汉语拼音字母字首 Q+主加元素符号及其平均质量分数+其他元素平均质量分数组成。例如 QSn4-3表示平均 WSn=4%、WZn=3%，其余为铜的锡青铜。 铸造青铜的牌号 用 Z+铜和合金元素符号及合金元素平均质量分数

15、表示。例如ZCuSn10P1表 示平均 wSn=10%、wP=1%， 课 题 序 号3 授 课 班 级15 级机械 授 课 课 时2 授 课 形 式 多媒体 授 课 章 节 名称 碳素钢和合金钢 使 用 教 具多媒体 教 学 目 的 1、掌握碳素钢和合金钢的基本知识 教 学 重 点碳素钢和合金钢 教 学 难 点 课 外 作 业名词解释 :35 钢、 45 钢、 40Cr、 教 学 后 记 课 堂 教 学 安 排 教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤 一、钢的分类 1）按化学成分将钢分为碳素钢、低合金钢和合金钢三类。 碳素钢即为非合金 钢，非合金钢并不是钢中一点合金元素也没有，而是其

16、合金元素的含量很低， 对钢的性能不起主要影响作用。 2）按质量等级将钢分为普通质量钢、优质钢和特殊质量钢三种。 合金钢仅有 后二种。 二、合金钢牌号的表示方法 用“汉语拼音化学符号数字”来表示。 1）合金结构钢用于制造零件和 工程结构。 如 60Si2Mn，表示平均含碳量为0.60，含硅量为 2，含锰量为小于 1。 2）合金工具钢用于制造刀具、模具和量具。 如 9SiCr，表示平均含碳量为0.9，硅和铬的平均含量都小于1.5，用于 制造丝锥。但高速钢W18Cr4V 不标注碳的含量。 3） 滚动轴承钢专门用于制造滚动轴承。 如 GCr15SiMn， G 是滚动轴承滚的汉语拼音首位字母， 铬的平均

17、含量为 1.5， 硅和锰的平均含量均小于1.5。 4） 不锈钢和耐热钢表示方法与合金工具钢相同。 三、合金元素对钢性能的影响 在钢中有意加入合金元素铬、锰、硅、镍等，可提高钢的强度和韧性，改善 热处理工艺性，或获得某些特殊性质，如耐腐蚀性和耐磨损性等。 四、 钢的性能特点和应用 1. 低合金钢 1） 低合金高强度结构钢是一类以锰因素为主还有其他元素的低碳低合金钢。 具有高强度、韧性及良好的焊接性，用于制造桥梁、车辆、船舶、容器和建 筑用钢筋、结构钢。 2）低合金专业用钢如锅炉、压力容器、汽车等专业用钢。 2.合金钢 1）机械结构和工程结构用钢用于制造机械零件如40Cr、GCr15 和 60Si

18、Mn 等。 2）合金工具钢和高速钢用于制造量具和刀具，如9SiCr 用于制造板牙、丝 锥，5CrMnMo 用于制造模具， W18Cr4V 用于制造加工刀具。 3）不锈钢及耐热钢如 1Cr13、2Cr13、3Cr13 用做不锈钢， 0Cr19Ni9、4Cr9Si 等用做耐热钢。此外，还有一些特殊性能的合金钢，如硬磁钢和软磁钢等。 碳素钢的分类 五、根据钢的含碳量分类 1、低碳钢：C%0.25% 2、中碳钢： C% 0.250.6% 3、高碳钢 C 为0.6% 六、按钢的质量分类、（根据钢中的有害元素硫磷含量分类） 1、普通钢S0.05% P0.045% 2、优质钢 S0.035% P0.035%

19、 3、高级优质钢S0.025% P0.025% 七、按钢的用途分类 4、结构钢：主要用于制造各种机械零件和工程构件，其含碳量一般 C0.70% 八、按冶炼是脱氧程度的不同分类 6、沸腾钢：脱氧程度不完全的钢 7、镇静钢：脱氧程度完全的钢 8、半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢 课 题 序 号4 授 课 班 级机械班 授 课 课 时2 授 课 形 式 多媒体 授 课 章 节 名称 钢的热处理 使 用 教 具多媒体设备 教 学 目 的 1 了解热处理在机械工业中的重要作用； 2 掌握钢的普通热处理工艺方法、种类； 教 学 重 点 钢的普通热处理工艺方法、种类 教 学 难 点 钢的普通热处

20、理工艺方法 课 外 作 业钢的普通热处理的工艺方法有哪些？ 教 学 后 记 教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤 一、热处理工艺的基本过程、特点及其应用 钢是现代工业、农业、交通、国防及生活中应用最为广泛的一种金属材 料，具有许多良好的性能。但随着科学技术的不断提高和发展，对金属材料 的性能要求也不断的提高，其中热处理工艺就是提高和改善钢性能的一种重 要方法，如齿轮、曲轴、弹簧、锤子、刃具等它们的各种机械性能都是通过 热处理的加工来达到要求的。 二、热处理基本工艺方法 热处理加工的特点与其它工种加工的特点最大的区别是：工件的几何尺 寸不发生变化，而内部组织和机械性能发生改变。 1）

21、退火 目的：细化晶粒、降低硬度，提高塑性、消除内应力，改善材料切削加 工性能，并为以后淬火作好组织准备。 适用工件范围： 一般为铸件、锻件、焊接件等毛坯。 具体工艺有：完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火。 退火工艺操作：为使工件退火后能获得一个平衡的组织，对温度下降速 度有严格要求，必须缓慢降温。用 45号钢制作的工件进行退火工艺作一介绍： 首先选用加热设备，制订退火工艺，把工件装炉升温，适当保温后降温。工 件在炉内的降温要求非常慢，随着炉子的温度下降而降温，如将工件降到室 温，需要几天或十几天的时间。 2）正火： 目的：细化晶粒、降低硬度、提高塑性、消除内应力、改善切削加工性 能，并为

22、最终热处理作好组织准备。 适用工件范围：一般为铸件、锻件及粗车得到的工件。 正火工艺操作：亚共析钢加热温度为Ac3 以上 3050，过共析钢加温 度在 Accm 以上 3050。工件经过充分的保温使其获得单一的奥氏体组织 后，把工件从高温炉内取出，放在车间静止的空气当中冷却。这种冷却方法 叫空冷。以同学们制作的锤子为例。把它放在炉内，将炉温升到850进行 充分保温后，马上将工件从炉内取出，拿到车间内的空气中冷却，它的冷却 速度要比退火的冷却速度快得多，所以获得的组织比较细密， 3）淬火 目的：为了使工件获得马氏体组织，从而使工件的强度、硬度、耐磨性 等力学性能提高。 适用工件范围：轴类、齿轮、

23、轴承、刀具、模具等。同学们制作的锤子， 也要进行淬火处理。 首先根据工件所用具体材料制定出操作工艺，然后根据工件的技术要求 选择加热和淬火设备。常用加热设备有：箱式电阻炉、盐浴炉、气体保护炉、 高频炉、油炉、真空炉等设备。 淬火工艺方法：整体加热淬火、局部淬火、表面淬火、分级淬火等。以 45 号钢的锤子为例介绍淬火处理。首先选用合适的加热设备，用4KW 箱式 电阻炉。加热的目的就是要使工件内部组织获得奥氏体，加热温度为850。 在此温度下保温 20 分钟使其转变充分。然后将工件出炉放入水中快速冷却降 温，在非常快的冷却速度下奥氏体才能转变为马氏体。冷却时间约为几秒钟。 如果冷却速度慢了，工件在

24、冷却过程中就可能发生其它组织转变，而无法获 得马氏体这种组织，也就无法使工件达到所要求的力学性能。为了说明钢在 冷却时组织和冷却速度的关系，可通过C 曲线（图 6）说明简介。只有冷却 速度大于这种材料的临界冷却速度，才能转变为马氏体，否则就会在冷却过 程中发生其它组织转变。而对于合金钢来讲，由于材料里加入了各种不同的 合金元素，不但改善了材料的各种力学性能，同时也提高了获得马氏体的能 力。所以合金钢在冷却速度较慢的机油中进行冷却，也可以获得马氏体。合 金钢采用的冷却速度比碳钢的冷却速度更缓慢，还可以减少材料的内应力。 内应力达到一定极限，就会使工件产生变形和开裂，使工件报废。由于淬火 是最后一

25、道工序，如出现产品质量问题所造成的损失是很大的。根据材料不 同，常用淬火介质有三大类：一种是水，碳钢常用；一种是20 号机油，主要 用于合金钢；另一种为化学试剂，常用于特殊材料的淬火冷却用。 4）回火 目的：降低工件淬火后的脆性，消除在快速冷却过程中产生的内应力， 使组织趋于稳定，获得要求的机械性能。 适用工件范围：淬火以后的工件一般情况下都需要进行回火处理。具体 工艺方法：回火工艺根据回火温度的不同，常见的有3 种： 低温回火：加热温度为150250之间，在保证工件高硬度等技术要求 前提下，尽量降低材料内部的脆性和内应力。同学制作的锤子在经过淬火后 就要进行低温回火处理。采用低温回火的典型工

26、件还有：钻头、锯条、齿轮、 锉刀、轴承等。 中温回火：加热温度为300450之间，为使工件获得较好的弹性和一 定的韧性和硬度。此工艺常用于热锻模和弹簧工件。如有的弹簧件在受力的 情况下发生变形。 有时出现断裂或载荷卸去之后， 形状没有回到原来的状态。 这些现象说明弹簧件的热处理质量没有达到技术要求。 高温回火：加热温度为 500650。淬火+高温回火在机械工业中又叫调质热 处理。通过调质处理可使钢获得较好的综合的力学性能。主要用于受力复杂 工件，如轴类、曲轴、齿轮类等重要的机械零部件。 课 题 序 号5 授 课 班 级机械班 授 课 课 时2 授 课 形 式一体化 授 课 章 节 名称 材料的

27、选择与应用 使 用 教 具多媒体设备 教 学 目 的3、掌握金属材料的选择与应用。 教 学 重 点掌握金属材料的选择与应用 教 学 难 点 课 外 作 业简述在机械设计中金属材料的选用原 教 学 后 记 课 堂 教 学 安 排 教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤 1.资询 复习、回顾 和提出课题 10 分 （启发式提 问） 新课 45 分 （讲述） 新课讲解： 一、材料科学被称之为人类文明的四大支柱之 一。金属材料的选用同其它各类材料一样，是一个 比较复杂的问题。它是各机械产品设计中极为重要 的一环。要生产出高质量的产品，必须从产品的结 构设计、选材、冷热工艺、生产成本等方面进行

28、综 合考虑。但对于要赶超世界先进水平的产品来说， 能否达到国际水平，关键还在于材料和工艺水平， 当然管理水平也是重要一环。 正确、合理选材是保证产品最佳性能、工作寿命、 使用安全和经济性的基础。现就金属材料选用的一 般原则做以下介绍： 所选用材料必须满足产品零件工作的要求 各种机械产品，由于它们的用途、工作条件等的 不同，对其组成的零部件也自然有着不同的要求， 具体表现在受载大小、形式及性质的不同，受力状 态、工作温度、环境介质、摩擦条件等的不同。 例如：对于航空用燃气涡轮发动机来说，涡轮叶 片是整机中工作环境最恶劣的零件，因此，对燃气 涡轮工作叶片来说要求是比较高的，以材料的要求 也自然是高

29、的，要求材料能够耐高温、抗腐蚀，并 且有高的耐蠕变和疲劳性能，以及在高温下的机械 强度等。因此，通常使用镍基高温合金和钴基合金。 另外，由于航空发动机是多次使用，所选的材料也 直接影响到使用寿命。对于火箭发动机来说，由于 它是短时间的一次使用，在选材方面是不同的，只 要短时间性能好就可以。 在选材时，应根据零碎件工作条件的不同，具体 分析对材料使用性能的不同要求。一般不说，机械 零件的失效形式有以下三种：断裂失效，包括塑 性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、低应力断裂、介质 加速断裂；过量变形失效，主要包括过量的弹性 变形和塑形变形失效；表面损伤的失效，如磨损、 腐蚀、表面疲劳失效等。 所选材料必须满

30、足产品零件工艺性能的要求 材料工艺性能的好坏，对零件加工的难易程度、 生产效率和生产成本等方面都起着十分重要的作 用。 金属材料的基本加工方法包括：切削加工、压力 加工、铸造、焊接和热处理等。 切削加工（包括车、铣、刨、磨、钻等）性能： 一般通过切削抗力大小、零件表面粗糙度、切屑排 除的难易及切削刀具磨损程度来衡量其好坏。例如： 1Cr18Ni9Ti 材料。切削加工性能就比较差。 压力加工性能（包括锻造性能、冲压性和轧制性 能） ：一般来说。 低碳钢的压力加工性能比高碳钢好， 而碳钢则比合金钢好。 铸造性能：主要包括流动性、收缩率、偏析及产 生裂纹、缩孔等。不同的材料，其铸造性能差异很 大，在

31、铁碳合金中铸铁的铸造性能要比铸钢好。 焊接性：一般以焊缝处出现裂纹、脆性、气孔或 其他缺陷的倾向来衡量焊接性能的好坏。 热处理工艺性：主要包括淬硬性、淬透性、淬火 变形、开裂、过热敏感性、回火脆性、回火稳定性 等。 材料工艺性能的好坏，对单件和小批量生产来说 并不显得十分突出，而在批量生产条件下，就明显 地反映出它的重要性。例如，批量极大的普通螺钉、 螺母对力学性能要求不高，而却要求上自动机床加 工时，为了提高生产率，就需要选用切削加工性能 优良的钢种（易切结构钢）。又如对齿轮及轴的材料 来说，往往要求材料有好的淬透性。 所选材料应满足经济的要求 在满足零件使用性能和质量的前提下，应注意材 料

32、的经济性。 对设计选材来说，保证经济性的前提是准确的计 算，按零件使用的受力、温度、耐腐蚀等条件选用 适合的材料，而不单纯追求某一项指标，能用碳钢 的不用合金钢；能用低合金钢的，不用高合金钢； 能用普通钢的，不用不锈耐热钢。这对批量大的零 件来说就显得更重要。另外，还应从材料的加工费 来考虑，尽量采用无切屑或少切屑新工艺（如精铸、 精锻等新工艺） 。 此外，在选材时还应尽量立足于国内条件和国家 资源，同时应尽量减少材料的品种、规格等。这些 都直接影响到选材的经济性。 在选用代用材料时，一般应考虑原用材料的要求 及具体零件的使用条件和对寿命的要求。不可盲 目选用更高一级的材料或简单地以优代劣，以保 证选用材料的经济性。