一、工艺与零件快速查询
输入工艺名称（激光切割 / 压铸 / 模锻 / 线切割 / 挤压）或零件类型（齿轮 / 箱体 / 轴 / 钣金支架 / 机架 / 阀体 / 弹簧），给出精度能力、经济批量、模具投入与推荐工艺链。
二、选工艺的决策顺序：先毛坯，后成形，最后精加工
第 1 步：定毛坯形态板材 / 棒料 / 型材 / 铸件 / 锻件 / 粉末坯。这一步决定了材料利用率和后续所有工序，也决定了成本的大头。
第 2 步：定成形方式切削（车铣钻）去掉材料 / 塑性成形（冲压、折弯、拉深、冷镦）/ 连接（焊接）/ 增材（3D 打印）。
第 3 步：定精度手段普通加工 → 精加工（磨、珩、研磨、慢走丝）→ 特种加工（电火花、线切割、激光）。精度每提高一级，成本上一个台阶。
第 4 步：排热处理与表面处理粗加工后去应力，淬火前半精加工，淬火后只磨，表面处理最后。顺序错了，精度一定丢。
选工艺的五问（回答完基本就定了）：① 一年多少件？② 多大、多重（设备上限）？③ 什么材料（铸铁/碳钢/不锈钢/铝/钛）？④ 形状是回转体、等截面、薄壁、还是封闭内腔？⑤ 关键要求是精度、刚度、疲劳寿命、密封、还是外观？——再加一问：交期和表面处理能不能跟上。
一句话对照：形状决定工艺
| 形状特征 | 首选工艺 | 说明 |
|---|---|---|
| 回转体（轴、套、盘、法兰） | 车削（+ 磨） | 车削是回转体最经济的成形方式；小直径长料用走心机，大批量用自动车 |
| 等截面长件（框架、导轨、散热器、门窗料） | 铝型材挤压 | 挤出后锯切、铣孔即可；截面越复杂，挤压比机加工越省 |
| 薄板平面件（支架、面板、盖板） | 激光切割（+ 折弯） | 无需模具，1 件起做；厚度 >12mm 改等离子/火焰 |
| 三维复杂实体（箱体、壳体、支架铸件） | 铸造（砂型/压铸/熔模） | 形状自由度最高；批量决定用砂型还是压铸 |
| 承力件（连杆、曲轴、吊钩、齿轮坯） | 模锻 | 锻造流线连续，疲劳强度显著高于铸件与自由切削件 |
| 封闭内腔 / 流道（阀体、歧管、叶轮） | 铸造；单件可 3D 打印 | 机加工做不出封闭流道，拼焊会有焊缝与变形 |
| 淬硬件上的窄槽、清角、异形孔 | 慢走丝线切割 / 电火花 | 淬火后无法铣削，只能用特种加工 |
| 小零件超大批量（紧固件、端子、小齿轮） | 冷镦 / 冲压 / 粉末冶金 | 单件成本可降到机加工的 1/5~1/10，模具费必须摊得开 |
三、工艺能力对比表（精度 / 粗糙度 / 批量 / 模具投入）
经济批量指“这个工艺开始划算”的量级，不是硬边界；模具投入为国内中小厂常见量级，仅作比价参考。
四、按零件功能选工艺（含禁忌）
五、按批量选：成本分水岭
| 批量 | 推荐工艺 | 不要做的事 | 成本结构 |
|---|---|---|---|
| 1~10 件 样件 / 维修件 | CNC 加工、激光切割、砂型铸造（木模）、3D 打印、焊接结构 | 开钢模、开压铸模（模具费远超零件价值） | 几乎全是工时费 + 材料费，没有模具分摊 |
| 50~500 件 小批 | CNC + 简易夹具、熔模铸造（失蜡）、消失模、折弯 + 焊接 | 用级进模冲压（模具摊到单件太贵） | 工时为主，模具开始出现但占比小 |
| 1000~1 万件 中批 | 压铸（>3000）、简单冲压模、模锻、冷镦、粉末冶金（>3000） | 继续用 CNC 单件加工（单价降不下来） | 模具分摊开始明显，单件工时下降 |
| >5 万件 大批 | 级进模冲压、多工位冷镦、自动车、压铸 + 自动化去毛刺 | 用通用设备人工作业（一致性差、人工占比高） | 模具费摊薄到可忽略，材料与节拍决定成本 |
开模判据（现场经验）：模具费 ≤ 单件节省额 × 数量 × 0.3 时，开模才稳妥；换句话说，模具费占到订单总额 10~20% 以内可以接受。若模具费接近订单总额，先做 CNC 或软模（简易模）过渡，等量起来再开钢模。
六、图纸特征 → 工艺陷阱
| 图纸上的写法 | 工艺上的问题 | 处理建议 |
|---|---|---|
| 内尖角 R < 0.5（盲腔底部） | 铣削受刀具半径限制，实际只能做到 R = 刀半径；铸造/锻造尖角会热裂 | 标注“未注圆角 R0.5~1”，或明确“允许刀具半径 R0.5” |
| 深腔 深宽比 > 4 | 刀具悬伸大、让刀、振刀，精度与表面都保不住 | 改铸件/3D 打印毛坯，或改分体拼装结构 |
| 深孔 长径比 > 5 | 钻头偏斜、排屑困难、易断刀 | 改枪钻/深孔钻，或两端对钻 + 接刀 |
| 薄壁 < 1mm（金属件） | 机加工夹持变形、振刀；焊接易烧穿 | 改冲压/压铸/拉深；必须机加工时留工艺筋、用真空吸盘 |
| IT6 公差且要求淬硬 | 淬火变形 0.1~0.5%，淬后加工不动 | 工艺链必须写成：粗加工 → 热处理 → 磨/线切割，图纸注明“热处理后磨削” |
| 大平面平面度 0.02 | 铣削难以稳定达到，尤其铸件毛坯 | 磨削/刮研；铸件先时效，加工分粗精两次 |
| 铸件上直接标 M6 以下螺纹 | 缩松、崩牙、滑丝，装配扭矩上不去 | 改压铆螺母、钢丝螺套，或加凸台（壁厚 ≥1.5d） |
| 焊接件上有配合孔 / 安装面 | 焊后变形，孔位与平面度超差 | 焊后去应力 + 焊后加工；图纸标“焊后加工” |
| Ra 0.4 且不允许磨削 | 车/铣很难稳定达到，只能靠研磨/抛光 | 改 Ra0.8 或允许磨削/珩磨；密封面按实际需要定 |
| 304 不锈钢要求 HRC50 | 奥氏体不锈钢无法淬火强化，物理上做不到 | 改 420/440C/17-4PH，或改渗氮/冷作硬化 |
| 3mm 板要求 ±0.05 | 激光切割、剪板都达不到（±0.1~0.2） | 改机加工铣边或精冲；普通钣金按 GB/T 1804-m 标注 |
| 大件要求无分型线 / 无顶痕 | 砂型铸造必有分型面，压铸必有顶针印 | 改消失模、熔模铸造或 3D 打印；或接受分型线位置（美观面） |
| 铸件、锻件不标拔模斜度与加工余量 | 供方各按各的做，装配后壁厚不均 | 图纸标“加工余量 X mm，拔模斜度 1°~3°”，或引用 GB/T 6414 |
七、典型工艺链模板
- 铸件：模具（木模/铝模）→ 造型 → 熔炼浇注 → 落砂清砂 → 去应力退火 → 粗加工 →（UT/MT 探伤）→ 精加工 → 表面处理
- 锻件：下料 → 加热 → 模锻 → 切边校直 → 正火/调质 → 粗加工 → 精加工 →（渗碳/感应淬火）→ 磨削
- 钣金件：激光/等离子下料 → 去毛刺 → 折弯 → 焊接 → 去应力 → 接口面机加工 → 表面处理（喷塑/镀锌）
- 精密轴：棒料 → 粗车 → 调质 → 半精车 → 淬火（或渗碳）→ 磨削 →（渗氮）→ 超精/抛光
- 压铸件：压铸模 → 压铸 → 去浇口/抛丸 → 去毛刺 → 机加工配合面与孔 →（T5 时效）→ 涂装
- 焊接机架：型材/板材下料 → 组对点焊 → 焊接 → 去应力（550~650℃）→ 整体加工安装面 → 喷塑
- 铝型材件：挤压 → 锯切 → 时效（T5/T6）→ 铣槽钻孔 → 阳极氧化 → 装配
工艺链的核心是“基准别丢”：每一道热处理和表面处理之后，原来的基准面都会动。精加工的基准面要放在最后加工，或者用工艺凸台/中心孔作统一基准；图纸上标注的基准，必须是工艺上能加工出来的面。
八、常见选型错误（现场踩过的坑）
- 承力件用铸件代替锻件。缩松、气孔是疲劳源，铸件弯曲疲劳寿命可能只有锻件的 1/3。改不了锻造时，至少改球铁 QT600 或做 100% 探伤。
- 小批量就开压铸模。压铸模 10~50 万，量不到 3000 件单件成本爆炸；先用砂型/熔模/CNC 过渡。
- 铸件上直接攻小螺纹。M6 以下在铸件上极易崩牙，改压铆螺母或钢丝螺套。
- 淬火后才想钻孔。HRC>45 只能磨、线切割、电火花；所有孔、槽、螺纹必须在热处理前完成。
- 薄壁件先加工到位再热处理。热处理变形后无法修复，必须留余量并在热处理后精加工。
- 焊接件不标“焊后加工 / 去应力”。装配时孔位对不上，返工成本比加工费高得多。
- 用 CNC 加工等截面长件。10 米导轨、机架横梁用型材挤压或辊压，成本差 5 倍以上。
- 3D 打印件直接当成品。SLM 表面 Ra 6.3~12.5、有台阶与支撑痕，配合面必须后加工；尺寸精度也要按 ±0.2 预估。
- 冲压件按机加工公差标注。IT7 给钣金件等于要求精冲甚至机加工，成本翻倍；按 GB/T 13914 或 GB/T 1804-m 标。
- 忽略毛坯余量。铸件单边余量 3~5mm，锻件 2~4mm；按净尺寸设计会导致加工后壁厚不足、局部黑皮。
- 把表面处理当成最后一步的“补漆”。镀层、氧化、喷塑会改变尺寸（几微米到几十微米），配合面与螺纹要预留或遮蔽。
- 只比单价，不比总成本。机加工单价高但改型灵活；压铸单价低但改一次模就是几万。小批多改的产品，选 CNC 更便宜。