一、加工余量設(shè)計(jì)：精準(zhǔn)控制，避免浪費(fèi)

1. 按需分配加工余量

不同鑄造工藝的余量標(biāo)準(zhǔn)：

鑄造工藝 一般加工余量范圍（單邊） 適用場(chǎng)景

砂型鑄造 3~5mm 大型件、低精度要求

金屬型鑄造 1~3mm 中等精度零件

壓力鑄造 0.5~2mm 高精度復(fù)雜件（可直接使用部分表面）

關(guān)鍵部位優(yōu)先：

配合面、安裝面等關(guān)鍵尺寸需預(yù)留足夠余量（如齒輪箱結(jié)合面余量 2~3mm），非關(guān)鍵表面（如非受力筋板）可減少余量或不加工。

2. 避免局部余量不均

壁厚突變處易導(dǎo)致鑄造時(shí)冷卻不均，鋁鑄造加工產(chǎn)生加工后變形。例如，階梯軸類鑄件需確保各段余量均勻，避免粗加工后因內(nèi)應(yīng)力釋放導(dǎo)致彎曲。

優(yōu)化方法：通過圓角過渡或漸變壁厚設(shè)計(jì)，減少鑄造缺陷對(duì)加工余量的影響。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：便于裝夾與切削

1. 基準(zhǔn)面與定位結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)專用工藝基準(zhǔn)：

在鑄件非工作面上設(shè)置凸臺(tái)、平面或孔作為加工基準(zhǔn)（如三坐標(biāo)測(cè)量基準(zhǔn)孔），確保裝夾穩(wěn)定和加工精度。

案例：箱體類鑄件設(shè)計(jì) “一面兩銷” 定位結(jié)構(gòu)，便于銑削和鉆孔時(shí)快速裝夾。

避免懸空或懸臂結(jié)構(gòu)：

深孔、薄壁懸臂等結(jié)構(gòu)在加工時(shí)易振動(dòng)，需增加工藝支撐（如工藝凸耳）或設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋提升剛性。

2. 孔系與槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化

孔徑與深度比：

盲孔深度不宜超過孔徑的 3 倍（如 φ10mm 孔深≤30mm），通孔深度不宜超過孔徑的 5 倍，否則鉆頭易偏斜或折斷。

螺紋孔設(shè)計(jì)：

避免在鑄件邊緣直接加工螺紋，應(yīng)預(yù)留足夠厚度（螺紋外徑的 1.5 倍）防止滑牙；

深螺紋孔（如≥3 倍直徑）可先鑄出底孔，鑄造有限公司減少切削量（如 M8 螺紋孔預(yù)鑄 φ6.7mm 底孔）。

槽寬與刀具適配：

銑削槽寬需匹配標(biāo)準(zhǔn)刀具尺寸（如 6mm、8mm、10mm），避免非標(biāo)的窄槽（如 5.5mm）導(dǎo)致定制刀具成本增加。

三、鑄造工藝與加工的協(xié)同

1. 減少加工特征的鑄造難度

避免深腔與復(fù)雜內(nèi)腔：

深腔結(jié)構(gòu)（如深度≥5 倍直徑的孔）鑄造時(shí)易產(chǎn)生型芯偏移，且加工時(shí)排屑困難。可改為階梯孔或分段鑄造，減少加工深度。

凸臺(tái)與筋板的位置：

凸臺(tái)應(yīng)盡量位于鑄件表面，避免隱藏在深腔或交叉筋板之間，否則加工時(shí)刀具可達(dá)性差，需多次裝夾。

2. 利用鑄造直接成形部分特征

壓鑄件的無切削設(shè)計(jì)：

高精度壓鑄工藝（如真空壓鑄）可直接成形螺紋、齒面等特征，減少后續(xù)切削。例如，齒輪箱蓋的安裝螺紋可直接鑄出，僅需攻牙即可。

表面粗糙度控制：

要求不高的表面（如非配合面）可通過提高模具表面精度（如拋光至 Ra≤1.6μm）直接使用，無需機(jī)械加工。

四、公差與表面處理適配

1. 公差等級(jí)合理匹配

鑄造公差與加工公差銜接：

鑄件尺寸公差（如 CT6~CT9 級(jí)）需與加工公差（如 IT8~IT12 級(jí)）協(xié)調(diào)。例如，配合孔的鑄造公差應(yīng)小于加工公差的 1/3，避免加工后超差。

對(duì)稱度與形位公差：

旋轉(zhuǎn)類零件（如葉輪）需控制鑄造毛坯的圓度和同軸度（如≤0.3mm），減少加工時(shí)的偏心切削風(fēng)險(xiǎn)。

2. 表面處理前的加工準(zhǔn)備

電鍍 / 噴涂前的粗糙度：

需加工至 Ra≤6.3μm，避免粗糙表面吸附油脂導(dǎo)致涂層附著力下降。寧波鋁壓鑄工藝例如，陽極氧化件需銑削至 Ra≤3.2μm，確保氧化膜均勻。

預(yù)留涂層厚度空間：

配合面在加工時(shí)需減去涂層厚度（如電鍍層 0.02~0.05mm），避免涂層后尺寸超差。

五、裝配兼容性設(shè)計(jì)

1. 防錯(cuò)結(jié)構(gòu)與定位特征

設(shè)計(jì)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)（如偏心孔、異形凸臺(tái)）防止裝配時(shí)方向錯(cuò)誤。例如，電機(jī)端蓋的螺栓孔組采用 “3 孔均布 + 1 定位銷孔” 設(shè)計(jì)，避免裝反。

裝配間隙預(yù)留：

與其他零件配合的部位（如軸孔配合）需考慮鑄造和加工誤差，預(yù)留適當(dāng)間隙（如 H7/g6 配合），避免過盈導(dǎo)致裝配應(yīng)力。

2. 易損部位的保護(hù)設(shè)計(jì)

螺紋孔、銷孔等易磨損部位可鑲嵌鋼質(zhì)襯套（如壓入鑄鐵螺紋套），提升耐磨性，同時(shí)便于維修更換。

案例：鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的缸套采用鑲嵌鑄鐵材質(zhì)，既利用鋁的輕量化，又通過襯套提升耐磨損壽命。

六、數(shù)字化工具輔助優(yōu)化

1. DFM（可制造性設(shè)計(jì)）分析

使用 UG、ProCAST 等軟件進(jìn)行鑄造充型模擬，預(yù)測(cè)縮孔、變形等缺陷，優(yōu)化加工余量分布。例如，通過模擬發(fā)現(xiàn)薄壁區(qū)域易產(chǎn)生縮松，可在此處增加加工余量以切除缺陷層。

2. 加工路徑仿真

利用 CAM 軟件（如 Mastercam）對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工路徑模擬，驗(yàn)證刀具可達(dá)性和切削負(fù)荷，提前發(fā)現(xiàn)干涉區(qū)域（如深槽底部刀具無法垂直下刀），調(diào)整鑄件結(jié)構(gòu)避免。