【正文】 確定盤(pán)形零件毛坯種類(lèi)和制造方法 選擇毛坯種類(lèi)和制造方法提高毛坯制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但同時(shí)可能會(huì)增加毛坯的制造陳本，要根據(jù)零件生產(chǎn)類(lèi)型和毛坯制造的生產(chǎn)條件綜合考慮。機(jī)械加工中毛坯的種類(lèi)很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。做常用的毛坯是鑄件和鍛件。形狀復(fù)雜的毛坯，如箱體、機(jī)架、底座等宜采用鑄件。用于鑄造的材料有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼、有色金屬合金等。多數(shù)鑄件采用砂型鑄造。鍛件毛坯由于能獲得纖維組織結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和均勻分布，從而可提高零件的強(qiáng)度，所以適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。鍛造材料主要是各種碳鋼與合金鋼，鍛造方法主要有自由鍛造和模鍛。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)效率低，適合單件、小批量生產(chǎn)；模鍛毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。選擇毛坯制造方法時(shí)應(yīng)考慮材料的工藝性能，毛坯的尺寸、形狀和精度要求，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，現(xiàn)有生產(chǎn)條件等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的毛坯種類(lèi)及制造方法，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量確定。公差及機(jī)械加工余量等級(jí)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定鋼質(zhì)模鍛件的公差分為兩級(jí)：普通級(jí)和精密級(jí)。其中，精密級(jí)公差適用于有較高技術(shù)要求，需要采用附加制造工藝才能達(dá)到的鍛件。一般采用普通級(jí)。加工余量等級(jí)只采用一級(jí)（1）確定鍛件公差及機(jī)械加工余量考慮的主要因素。①鍛件重量 。鍛件重量的估算按下列程序進(jìn)行：1m零件圖基本尺寸估計(jì)機(jī)械加工余量繪制鍛件圖估算鍛件重量按此重量查表確定鍛件公差及機(jī)械加工余量。②鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S。鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)是鍛件重量 與相應(yīng)地鍛件外輪廓包1m容體重量 之比，即n S= n（）式中，S—鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)； —鍛件重量；1m —鍛件外輪廓包容體重量。n對(duì)于非圓形鍛件外輪廓包容體重量，計(jì)算公式如下 （）?lbhmN?式中， 鍛件材料密度。?根據(jù) S 的大小，鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)分為如下 4 級(jí)：級(jí)（簡(jiǎn)單）：﹤ 11SS?級(jí)（一般）：﹤ 級(jí)（較復(fù)雜）：﹤ ﹤級(jí)（復(fù)雜）：0﹤s ③鍛件材質(zhì)系數(shù)抵鍛件材質(zhì)系數(shù)分為兩級(jí)： 、 。1M2級(jí)：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %的碳素鋼或合金元素總質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %的合金1M鋼。級(jí)：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 %的碳素鋼和合金元素總質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于 %2的合金鋼。④鍛件分模線形狀。鍛件分模線性狀分為如下倆類(lèi)： 平直分模線式對(duì)稱彎曲分模線不對(duì)稱彎曲分模線⑤零件表面粗糙度是確定鍛件加工余量的重要參數(shù)，按 R。數(shù)值大小分為如下倆類(lèi)： ? ?⑥鍛件公差。鍛件公差包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：長(zhǎng)度、寬度和高度尺寸公差厚度尺寸公差中心距公差確定以上 3 項(xiàng)公差需查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)具體情況選用。 確定盤(pán)型零件毛坯，繪制毛坯簡(jiǎn)圖由題目要求得知工件材料為 45 號(hào)鋼。調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在 500650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性。毛坯選用鍛件，綜合零件加工過(guò)程分析，該零件加工余量小，生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)，采用模鍛方法制造毛坯，公差等級(jí)為普通級(jí)。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。（1）公差等級(jí)。由工件的功用及技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。（2）鍛件重量 已知機(jī)械加工后零件的重量為 由此可初步估計(jì)機(jī)械加工tm前鍛件毛坯的重量為 。（3）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對(duì)零件圖進(jìn)行分析計(jì)算，可確定鍛件包容體的長(zhǎng)度、S寬度和高度。即 L=122mm，B=122mm，H=45mm。由式（）可計(jì)算出該鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) 為S ?????mkgmklbhmnt?其形狀復(fù)雜系數(shù)屬 (一般)級(jí)2S（4）鍛件材料系數(shù) M。由于該零件材料為 45 號(hào)鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %的碳素鋼，故改鍛件的材質(zhì)屬 級(jí)。1M（5）零件表面粗糙度。由零件圖可知，該零件各加工表面的表面粗糙度 均大Ra于等于 根據(jù)上諸因素，可確定毛坯的機(jī)械加工余量，所得結(jié)果如表 32 所示 表 32 毛坯機(jī)械加工余量及毛坯尺寸公差 鍛件質(zhì)量 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)等級(jí) 公差等級(jí) 2S1M普通級(jí)項(xiàng)目 ( )m機(jī)械加工余量( )m尺寸公差( )m厚度 45 ~(取 ) ??寬度 122 ~(取 ) .4，如下圖 毛坯簡(jiǎn)圖該毛坯為 45 號(hào)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理得到硬度為 180~200HBW. 擬定工藝路線 擬定工藝路線需要做的工作擬定工藝路線時(shí)設(shè)計(jì)工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步，需順序完成以下幾個(gè)方面的工作：選擇定位基準(zhǔn)，確定個(gè)表面加工方法，劃分加工階段，確定工序集中和分散程度，確定工序順序等。在擬定工藝路線時(shí)，需同時(shí)提出幾種可能的加工方案，然后通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的對(duì)比分析，在最后一種最為合理的工藝方案。粗基準(zhǔn)：用毛坯上位經(jīng)過(guò)加工的表表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)：用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)成為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)是一般都是先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮用哪一組表面作為粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來(lái)。(1)基準(zhǔn)重合原則一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則。1)基準(zhǔn)重合原則。應(yīng)盡可能選擇所加工表面的工序基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。應(yīng)盡肯能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的表面，以保證所加工的各個(gè)表面之間具有正確的相對(duì)位置關(guān)系。3)互為基準(zhǔn) 原則。當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的尾椎精度要求比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工。4)自為基準(zhǔn)原則。一些表面的精加工工序，要求加工余量小二均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。上述 4 項(xiàng)選擇精基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不可能同時(shí)滿足，用根據(jù)實(shí)際條件決定取舍。(2)選擇粗基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則。1)保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則，被加工零件上如有不加工表面，應(yīng)選不加工表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有一定的相對(duì)位置關(guān)系。2)合理分配加工余量的原則。從保證重要報(bào)名加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面最為粗基準(zhǔn)。3)便于裝夾的原則。為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能平滑光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切割或其他缺陷，并有足夠的支撐面積。4)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上一般不得重復(fù)使用的原則。粗基準(zhǔn)通常在同一尺寸方向上只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間的位置誤差會(huì)相當(dāng)大，所以組基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。上述 4 項(xiàng)選擇粗基準(zhǔn)的原則，有不能同時(shí)兼顧，只能根據(jù)主次抉擇。機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)形狀雖然多種多樣，但他們都是有一些最基本的幾何表面(外圓、孔、平面等)組成，機(jī)械零件的加工過(guò)程實(shí)際上就是獲得這些幾何表面的過(guò)程。同一種表面可以選用不同的加工方法加工，但每種加工方法的加工質(zhì)量、加工時(shí)間和所花費(fèi)的費(fèi)用是各不相同的。要根據(jù)具體加工條件（生產(chǎn)類(lèi)型、設(shè)備狀況等）選用追適當(dāng)?shù)募庸し椒ā＞哂幸欢夹g(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過(guò)一次加工就能達(dá)到圖樣要求的，對(duì)于精密零件的主要表面，往往要通過(guò)多次加工才能逐步達(dá)到加工質(zhì)量要求。在選擇加工方法時(shí)，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和具體加工條件。先選定該表面最終加工工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。主要表面加工方案和加工方法選定后，在選定次要表面的加工方案和加工方法。當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，一般都要經(jīng)過(guò)粗加工、半精加工和精加工 3 個(gè)階段；如果零件的加工和精度要求特別高，表面粗糙度要求特別小時(shí)，還要經(jīng)過(guò)精整和光整加工階段。各個(gè)加工階段的主要任務(wù)如下：（1）粗加工階段 高效地切除加工表面上的大部分余量，是毛坯在形狀和尺寸上接近成品的零件。（2）半精加工階段 切除粗加工狗留下的誤差，使被加工工件道道一定精度，為精加工作準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工，例如：鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等。（3）精加工階段 保證各主要表面達(dá)到零件圖規(guī)定的加工質(zhì)量要求。（4）精整和光整加工階段對(duì)于精度要求很高（IT5 以上） ，表面粗糙度值偶去很?。≧a﹤）的表面，尚需要安排精整和光整加工階段，其主要任務(wù)是減小表面粗糙度和進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度，但一般沒(méi)有提高表面間位置精度的作用。4．工序的集中與分散確定加工方法之后，就要按零件加工的生產(chǎn)類(lèi)型和具體加工條件確定公允過(guò)程的工序數(shù)。確定零件加工過(guò)程工序數(shù)有兩種原則：一種是工序集中原則，另一種是工序分散原則。按工序集中原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些，組成一個(gè)集中工序。最大限度的工序集中，就是在一個(gè)工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。按工序分散原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些。最大限度的工序分散就是使每個(gè)工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步。按工序集中原則組織工藝過(guò)程的特點(diǎn)是：有利于采取自動(dòng)化程度較高的高效率機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)效率高；工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度要求。按工序分散原則組織工藝過(guò)程的特點(diǎn)是：所用機(jī)床和工藝裝備簡(jiǎn)單；設(shè)備數(shù)多。機(jī)械加工工序先后順序的安排，一般應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：（1）先加工定位基面，在加工其他表面；（2）先加工