【文章內(nèi)容簡介】 ：零件所承受的載荷情況及其所處的工作環(huán)境對鑄件尺寸精度和表面粗糙度的要求。 ：零件所采用的合金材料的鑄造工藝性能和零件機構的鑄造工藝性能。 ：各種鑄造的方法 生產(chǎn)費用的比較和成品零件生產(chǎn)總費用的綜合比較。 本零件材料選用 QT42— 10， QT42— 10 具有良好的鑄造性能。零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，而且起支承、連接、傳遞扭矩的作用，屬殼體類中型零件。故選用砂型鑄造或金屬型鑄造，再從經(jīng)濟性方面應選擇工藝簡單、成本低廉的木模砂型機器造型，一次成型，提高生產(chǎn)率 。 對加工表面的要求 1. 每個加工表面，總數(shù)不得超過 5 個單獨孔眼，這些孔直徑不大于 3mm，深度不大于 2mm，相距不小于 30mm。 1%。 繪 制毛坯圖 圖 零件毛坯 本章小結 11 本章確定了零件的生產(chǎn)綱領并針對工藝性做了分析，確定了毛坯的種類和制造形式分為后續(xù)的工藝規(guī)程制定選擇基準面做了準備。12 第 3 章 機械加工藝規(guī)程的制定 擬定工藝路線 工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇，各表面加工方法的確定，加工階段的劃分，工序集中程度的確定，工序順序的確定。 選擇定位基準 擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準。為使所選的定位基準保證整個機械加工工藝過程順利及進行，通常應先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把 作為精基準的表面先加工出來。 選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具機構簡單，工件裝夾方便。因此，選擇精基準一般應遵循下列原則： （ 1） 基準重合原則 應盡可能選擇被加工表面的設計基準為精基準，也就是說應盡量使定位基準與設計基準重合。這樣可避免由于基準不重合而產(chǎn)生的定位誤差。 （ 2） 基準統(tǒng)一原則 若工件以某一組表面作為精基準定位，可以比較方便地加工大多數(shù)其它表面，則應盡早地把這一組基準表面加工出來，并達到一定的精度，在后繼工序均以其作為精基準加工其它表面 。這稱之為基準統(tǒng)一原則。采用基準統(tǒng)一原則可以基準轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的誤差；可以減少夾具數(shù)量和簡化夾具設計；可以減少裝夾次數(shù)，便于工序集中，簡化工藝過程，提高生產(chǎn)率。 （ 3） 互為基準原則 對于某些位置精度要求很高的表面，常采用互為基準反復加工的方法來保證其位置精度，這就是互為基準原則。 （ 4） 自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時就應盡量選擇加工表面本身作為精基準，這就是自為基準原則。 （ 5） 便于裝夾原則 應選定位可靠、裝夾方便的表面作基準，所選的精基準應該是精度較高、表面粗糙度較小、 支承面積較大的表面。 根據(jù)以上原則，在工件加工中，車削加工選擇 Ф108外圓面、 Ф40外圓面及 Ф30內(nèi)圓面作為精基準。 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后繼工序提供精基準。粗基準的選擇原則對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工表面（作為粗13 基準的非加工表面）的位置關系具有重要影響。因此，在選擇粗基準時，一般應遵循下列原則： （ 1） 保證相互位置關系原則 ： 對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應選擇不加工表面作粗基準。如果零件上有多個不加工表面，則應以其中與加工表面位置要求較高的表面作粗基準。 （ 2） 保證加工表面加工余量合理分配的原則 ： 如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。 （ 3）便于工件裝夾原則 ： 選擇粗基準應使定位準確、夾緊可靠、夾具結構簡單、操作方便。為此要求選用的粗基準盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。 （ 4） 粗基準在同一尺寸方向上只允許使用一次的原則 ： 因為粗基準本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均較差，若兩次裝夾中重復使用同一粗基準，就會造 成相當大的定位誤差。 根據(jù)以上原則，對于差速器殼體，我們可以選擇 Ф150、 Ф48外圓面作為粗基準。 表面加工方法的選擇 工件上的加工表面往往需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達到質(zhì)量要求，加工方法的選擇一般應根據(jù)每個表面的精度要求，先選擇能夠保證該要求的最終加工方法，然后再選擇前面一系列預備工序的加工方法和順序?？商岢鰩讉€方案進行比較，再結合其它條件選擇其中一個比較合理的方案。 （ 1） 所選擇的加工方法能否達到加工表面的技術要求。 （ 2） 零件材料的性質(zhì) 和熱處理要求 例如，淬火鋼的精加工要用磨削，因為一般淬火表面只能采用磨削。有色金屬的精加工因材料過軟容易堵塞砂輪而不易采用磨削，需要用高速精細車和精細鏜等高速切削的方法。 （ 3） 零件的生產(chǎn)類型 選擇加工方法必須考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。大批大量生產(chǎn)選用生產(chǎn)率高和質(zhì)量穩(wěn)定的方法。例如，加工孔、內(nèi)鍵槽、內(nèi)花鍵等可以采用拉削的方法；單件小批量生產(chǎn)則采用刨削、銑削平面和鉆、擴、鉸孔。 （ 4） 本廠現(xiàn)有設備狀況和技術條件 技術人員必須熟悉本車間（或者本廠）現(xiàn)有加工設備的種類、數(shù)量、加工范圍和精度水平以及工人的技術水平， 以充分利用現(xiàn)有資源，并不斷對原有設備和工藝裝備進行技術改造，挖掘企業(yè)潛力，創(chuàng)造經(jīng)濟效益。 由以上可知，查表殼得各表面加工方法如表 。 熱處理：正火要求一般放在機械加工之前 。 14 表 各表面加工方法 零件加工部位 加工方法 粗糙度 Ф40外圓面 粗車 半精車 Ra≤ Ф40外端面 粗車 Ra≤ Ф48外端面 粗車 半精車 Ra≤ Ф48外圓面 粗車 半精車 Ra≤ Ф108外圓面 粗車 半精車 精車 Ra≤ Ф150 外圓面 粗車 Ra≤ Ф150外端面 粗車 半精車 精車 Ra≤ Ф30軸孔 粗鏜 Ra≤ Ф35內(nèi)圓面 粗鏜 半精鏜 精鏜 Ra≤ Ф35內(nèi)止口 粗鏜 半精鏜 Ra≤ Ф46內(nèi)止口 粗鏜 半精鏜 Ra≤ Ф30十字軸孔內(nèi)止口 粗鏜 半精鏜 Ra≤ 8Ф10孔 鉆孔 擴孔 Ra≤ 2Ф15孔 鉆孔 擴孔 鉸孔 Ra≤ Ф8 十字軸定位孔 鉆孔 擴孔 鉸孔 Ra≤ 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高或結構較為復雜時，一般工藝路線較長，工序較多，通常在安排工藝路線時，將其分為幾個階段。根據(jù)精度要求的不同，加工階段可以劃分如下： ： 此階段的主要任 務是 高效的切除各加工表面上的大部分余量，并加工出精基準。 ： 使主要表面消除粗加工后留下的誤差，使其達到一定的精度；為精加工做好準備，并完成一些精度要求不高的表面加工（如鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等）。 ： 主要是保證零件的尺寸、形狀、位置精 度及表面粗糙度達到或基本達到土洋商所規(guī)定的要求。精加工切除的余量很小。 ： 對于加工質(zhì)量要求很高的表面，再工藝過程中需要安排一些高經(jīng)典的加工方法（如粳米磨削、珩磨、研磨、金剛石切削等），以進一步提高表面尺寸、形狀精度，減小表面粗糙度，最后達到圖樣的精度要求。 應當指出：加工階段的劃分不是絕對的，在應用時要靈活掌握。例如，大批大量15 生產(chǎn)要劃分得細些，單件、小批生產(chǎn)就不一定嚴格劃分。在自動化生產(chǎn)中，要求工件在一次安裝下盡可能加工多個表面，階段就難免交叉；有些剛性好的重型工件，由于裝夾和運輸很費 時，也常在一次裝夾下完成全部粗精加工；定位基準表面即使在粗加工階段加工，也應達到較高精度。精度要求低的小孔，為避免過多的尺寸換算，通常放在半精加工或精加工階段鉆削。而本工件可分為如下幾個加工階段： （ 1） 粗加工階段：主要是粗車 Ф40外圓端面、 Ф30軸孔、大端 Ф50外圓面，為半精加工提供定位基準，提高生產(chǎn)率。 （ 2） 半精加工階段：這階段的作用是為零件主要表面的精加工作好準備（達到一定的精度和表面粗糙度，保證一定的精加工余量），并完成一些次要表面的加工（如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）一般在熱處理前進行。 （ 3） 精加工 階段：對于零件上精度和表面粗糙度要求高的表面，還要安排精加工階段。這個階段的主要任務是提高加工表面的各項精度和降低表面粗糙度，達到圖紙上的要求。 工序集中與分散 工序集中與工序分散是擬定工藝路線時，確定工序數(shù)目（或工序內(nèi)容的多少）的兩種不同的原則。工序數(shù)少惡而各工序的加工內(nèi)容多，成為工序集中。工序數(shù)多而各工序的加工內(nèi)容少，稱之為工序分散。 工序集中的特點是：有利于采用高生產(chǎn)率機床；減少工件裝夾次數(shù)，節(jié)省裝夾工作時間；有利于保證各加工面的 相互位置度；減少工序數(shù)目，縮短了工藝路線，也簡化了生產(chǎn)計劃和組織工作；專用設備和工藝裝備復雜，生產(chǎn)準備周期長，更換產(chǎn)品較困難。 工序分散的特點：可使每個工序使用的設備和夾具比較簡單，調(diào)整比較容易；工藝路線長，設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)占地面積較大；有利于選擇合理的切削用量。 工序集中和工序工序分散各有特點，究竟按何種原則確定工序數(shù)目，要根據(jù)生產(chǎn)類型、機場設備、零件結構和技術要求等進行綜合分析后選用。 （ 1） 生產(chǎn)類型 單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)流程，縮短在制品生產(chǎn)周期，減少工藝裝備 ，應采用工序集中原則。大批大量生產(chǎn)中，若使用多刀多軸的自動機床加工中心可按工序集中組織生產(chǎn)；若使用由專用機床和專用工藝裝備組成的生產(chǎn)線，則應按工序分散的原則組織生產(chǎn)，這有利于專用設備和專用工裝的結構簡化和按節(jié)拍組織流水線生產(chǎn)。成批生產(chǎn)時，兩種原則均可采用，具體采用何種為佳，則需視其它條件（零件的技術要求、工廠的生產(chǎn)條件等）而定。 16 （ 2） 零件的結構、大小和質(zhì)量 對于尺寸和質(zhì)量較大、形狀又很復雜的零件，應采用工序集中的原則，以減少安裝與運送次數(shù)。對于剛性差且精度高的精密工件，為減少夾緊和加工中的變形，則工序應 適當分散。 （ 3） 零件的技術要求及現(xiàn)場條件 零件上有技術要求高的表面，需采用高精度的設備來保證質(zhì)量時，可采用工序分散的原則。對采用數(shù)控加工的零件，應考慮如何減少裝夾次數(shù)，盡量在一次裝夾下加工出全部待加工表面，應采用工序集中的原則。 由于生產(chǎn)需求的多變性，對生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高，工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式。 工序順序的安排 在安排工序順序時，不僅要考慮機械加工工序，還應考慮熱處理工序和輔助工序。 在安排機械加工工序時，應根據(jù)加工階段的劃分、基準的選擇和被加 工表面的主次來決定，一般應遵循以下幾個原則： （ 1） 先基準后其它 即首先應加工用作精基準的表面，再以加工出的精基準為定位基準加工其它表面。如果定位基準不止一個，則應安裝基準面轉(zhuǎn)換的的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準面和主要表面的加工，以便為后繼工序提供適合定位的基準。 （ 2） 先粗后精 各表面的加工順序，按加工階段，從粗到精進排。 （ 3） 先主后次 先加工主要表面，后加工次要表面。 （ 4）先 面后孔 先加工平面，后加工孔。因為平面定位比較穩(wěn)定、可靠，所以像箱體、支架、連桿等平面輪廓尺寸較大的零件，常 先加工平面，然后加工該平面上的孔，以保證加工質(zhì)量。 機械零件中常用的熱處理工藝有退火、正火、調(diào)質(zhì)、時效、滲氮等。熱處理工序在工藝過程中的安排是否恰當，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過程中的位置，應根據(jù)材料和熱處理的目的而定。 （ 1） 為改善工件材料切削性能和消除毛坯內(nèi)應力而安排的熱處理工序，例如退火、正火、調(diào)質(zhì)和時效處理等，通常安排在粗加工之前進行。 （ 2） 為消除切削加工過程中工件的內(nèi)應力而安排的熱處理工序，例如人工時效、退火等，最好安排在粗加工之后進行。對于機床床身、立柱等較為復雜的鑄件，在粗加工之前都要進行時效處理。對于一些剛性差的精密零件（如精密絲杠），在粗加工、半精加工和精加工過程中要多次安排人工時效。 （ 3） 為改善供件力學性能而采用的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，通常安排在半精加工和精加工之間進行。淬火和滲碳淬火后，工件表面獲得了較高的硬度和耐磨性，心部仍保持一定的強度和較高的日韌性與塑性。但淬火和滲碳淬火后工件有較大的變形產(chǎn)生。所以淬硬處理后需 要安排精加工工序，以修正淬硬處理產(chǎn)生的變17 形。在淬火處理之前，應將鍵槽、鉆孔、攻螺紋、去毛刺等次要表面的加工進行完畢，以防工件淬硬后無法加工。當個工件需要作滲碳淬火處理時，由于滲碳處理工序會使工件產(chǎn)生較大的變形，因此常將滲碳工序放在次要表面加工之前進行，待次要表面加工完之后再作淬火處理，這樣可以減少次要表面與淬硬表面之間的位置誤差。 （ 4） 為提高工件表面的耐磨性、耐時效而采用的鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等熱處理工序，通常都安排在工藝過程的最后階段進行。 輔助工序是指不直接加工，也不改變公件的尺寸和性 能的工序，它對保證加工質(zhì)量起著重要的作用，在工藝路線中也占有相當?shù)谋壤? （ 1） 檢驗工序 為保證零件制造質(zhì)量，防止生產(chǎn)廢品需在下列場合安排檢驗工序：粗加工全部結束之后；零件從一個車間送往另一個車間的前后；工時較長和重要工序的前后；全部加工完成后，即工藝過程最后；除了安排幾何尺寸檢驗（包括形、位誤差的檢驗）工序這之外，有的零件還要安排特殊檢驗。例如，用于檢驗工件內(nèi)部質(zhì)量的超聲波檢驗、 X 射線檢查，一