连接座设计Word格式.docx
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Φ36的小凹槽，粗糙度为25；
钻Φ17.5的中心孔，钻Φ7通孔。
其要求也不高，粗车后半精车再精车就可以达到精度要求。
其中，Φ17.5的空在钻床上打孔、Φ40内圆直接在车床上做镗工就行了。
其具体过程如下表：
加工表面
表面粗糙度
公差/精度等级
加工方法
左端面
Ra6.3
IT8~IT10
粗车-半精车-精车
Φ1250-0.025外圆
Ra6.3
Φ100内圆
Ra25
IT11以下
粗镗-半精镗-精镗
倒角
无
粗车
左Φ7通孔
钻通孔
M5-7H螺纹孔
钻孔并攻丝
右端面
h7外圆
Ra3.2
小凸台内侧Φ40
小凸台端面
Φ17.5中心孔
钻孔-扩钻-扩孔
右Φ7通孔
Φ32的小凹槽
精铣
1、毛坯的选择
毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：
1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。
根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。
该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择灰铸铁铸造。
2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差
（1）求最大轮廓尺寸
根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径Ф142mm，高69mm。
（2）选择铸件公差等级
查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为8~12级取为11级。
（3）求铸件尺寸公差
公差带相对于基本尺寸对称分布。
（4）求机械加工余量等级
查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G级选择F级。
3、确定机械加工余量
根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，根据查表5-4取铸件加工表面的单边余量为1.5mm，所以最后铸件加工表面的单边余量取2mm。
4、确定毛坯尺寸
上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≧1.6。
Ra﹤1.6的表面，余量要适当加大。
分析本零件，加工表面Ra≧1.6，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。
生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。
由于所有孔无需铸造出来，故不需要安放型心。
此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。
5、确定毛坯尺寸公差
毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：
毛坯尺寸允许公差/mm
铸件尺寸
偏差
参考资料
142
±
1.3
机械制造工艺设计手册
73
6、设计毛坯图
（1）确定拔模斜度根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5度。
（2）确定分型面由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。
（3）毛坯的热处理方式为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。
下图为该零件的毛坯图:
1、基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。
否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
2、精基面的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。
选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。
采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。
3、制定机械加工工艺路线：
工艺路线：
工序一：
1.粗车右端面
2.车外圆Φ121
3.车右台阶面
4.车外圆Φ130
5.车端面
6.粗镗Φ40
工序二：
1.粗车大端面
2.车台阶面
3.车外圆Φ125
4.粗镗Φ100H7
工序三：
1.半精镗Φ40
2.半精车外圆Φ121
3.半精车右台阶面
4.半精车外圆Φ130
5.半精车端面
6.半精车右端面
工序四：
1.半精车大端面
2.半精车Φ100H7
4.半精车外圆Φ125
工序五：
1.精车右端面
2.精车外圆Φ121
3.精镗Φ40
4.精车外圆Φ130
5.精车端面
6.精车右台阶面
工序六
1.精车大端面
2.精车Φ100H7
3.精车右台阶面
4.精车外圆Φ125
工序七
精铣B面
工序八
粗铣Φ100面
工序九
精铣Φ100面
工序十
1.钻孔到Φ10
2.扩钻到Φ16
3.扩孔到Φ17.4
工序十一
精镗孔至17.5
工序十二
在6个工位上钻孔Φ7
工序十三
1.在4个工位上钻孔Φ4.5
2.攻螺纹4－M5
工序十四
在三个工位上钻孔Φ7
上述工艺路线做得比较精细，每一道工序都安排的很到位，工艺路线比较简洁明了，基本上可以达到精度要求，然后对其进行修改：
确定工艺过程。
拟定工艺过程
工序号
工序内容
简要说明
01
沙型铸造
02
进行人工时效处理
消除内应力
03
涂漆
防止生锈
04
粗车右端面
车外圆Φ121
车右台阶面
车外圆Φ130
车端面
粗镗Φ40
05
粗车大端面
车外圆Φ125
车台阶面
粗镗Φ100H7
06
半精车右端面
半精车外圆Φ121
半精车右台阶面
半精车外圆Φ130
半精车端面
半精镗Φ40
07
半精车大端面
半精车外圆Φ125
半精镗Φ100H7
08
精车右端面
精车外圆Φ121
精车右台阶面
精车外圆Φ130
精车端面
精镗Φ40
09
精车大端面
精车外圆Φ125
精车Φ100H7
10
11
12
13
钻孔到Φ10
扩钻到Φ16
扩孔到Φ17.4
14
15
16
在4个工位上钻孔Φ4.5
攻螺纹4－M5
17
在三个工位上钻孔Φ7
18
去毛刺
19
检查、入库
由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。
（一）选择加工设备及工艺装备
1、选择机床，根据不同的工序选择机床：
（1）工序4、5、6、7、8、9主要是粗车、半精车、精车、粗镗精镗，由于加工零件的外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。
各工序的工步不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求，所以选用的C620-1型卧式车床即可。
（2）工序10、11、12为粗铣、精铣，由于零件的外廓尺寸不大，所以选用X62型铣床即可
（3）工序13为钻孔、扩钻和扩孔，选用立式钻床Z535即可。
（4）工序14为精镗孔，加工精度要求较高，所以选用金刚镗床T740才能满足要求。
（5）工序15、16、17为钻孔、攻螺纹，要求精度较高，所以选用立式钻床Z518，可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工。
2、选择夹具
本零件除粗铣、精铣、钻孔、攻螺纹需要专用夹具外，其他各工序均可使用通用夹具，比如三爪自定心卡盘。
3、选择刀具，根据不同的工序选择刀具。
（1）在车床上加工的工序一般都选用硬质合金车刀和镗刀，加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。
为提高身产率及经济性，应选用可转位车刀。
（2）铣刀：
铣右端B面时，铣削深度为1mm，选用直柄立铣刀，精铣工序铣刀直径d=8mm，孔径32mm，粗齿齿数=3，中齿齿数=4细齿齿数=5.宽L=63mm。
（3）钻Φ7孔，根据表5-83选用直柄麻花钻头Φ7，l=109mm,l1=69mm,d=7mm。
（4）钻Φ4.5孔，根据资料，选用麻花钻头Φ4.5，及公称直径=Φ5的丝锥。
4、选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。
根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考资料，选择如下。
（1）选择各外圆的加工面得量具
加工所有外圆时的量具选用读数值0.02，测量范围0-150的游标卡尺。
（2）选择加工孔用量具。
Φ17.5、Φ40孔各经过三次加工，所以各选用5-30的内径千分尺和25-50的内径千分尺。
（3）选择加工轴向尺寸所用量具
根据零件尺寸可选用读数值0.02、测量范围0-150的游标卡尺。
（二）确定工序尺寸
1．确定圆柱面的工序尺寸圆柱面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关，前面已确定总加工余量，应将毛坯余量分为各个工序的加工余量,计算工序尺寸。
如下表：
工序单边余量
粗
半精
精
1.25
0.75
0.25
镗Φ40
1.5
0.5
0.2
镗Φ100H7
1.7
0.8
0.3
孔Φ17.5
————
7.5（扩孔）
0.1
2.确定轴向工序尺寸
前面总加工余量已经确定，将毛坯余量分为各个工序的加工余量，如下表：
车右端面
车内端面
粗车左大端面
车左台阶面
铣B面
-----
1
六、确定切削用量及基本时间的确定
切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度v。
确定顺序是先确定ap、f，再确定v。
（一）工序1切削用量及基本时间的确定
1、切削用量本工序为粗车（车端面、外圆、镗孔）。
已知加工材料为HT200，铸件，机床为C620-1型卧式车床，工件卡在三爪自定心卡盘中。
（1）确定粗车右端面得切削用量。
所选刀具为YT5的硬质合金可转位车刀，由于C620-1车床的中心高为200mm（表5-55）故选刀杠尺寸B*H=16mm*25mm，刀片厚度为4.5mm。
根据表5-113，选择车刀几何形状为平面带倒菱型前刀面，前角r0=5-15，所以取前角
，后角
，主偏角
，副偏角
，刃倾角
，刀尖圆弧半径
mm。
a.确定背吃刀量
粗车单边余量为1.25mm。
b.确定进给量f根据表5-114，在粗车铸件，刀杠尺寸为16mm*25mm、
，
工件直径为40-400时，f=0.4-1.4,按C620-1车床的进给量，选择f=0.52mm\r
c.确定切削速度v根据表5-120，
，时切削速度v=0.52m/min,
。
最后确定
=1.25，f=0.52，n=1.5r/min，v=0.52m/min.
（2）确定粗车外圆Φ121mm，右台阶面，Φ130，内端面的切削用量采用上道工序的道具加工这些表面。
加工余量皆可一次走刀完成，所以切削用量与上一道工序相同。
（3）粗镗Φ40的孔的切削用量所选刀具为YT5硬质合金
a.确定背吃刀量
双边余量为3mm，所以
b.确定进给量f根据表5-115，f=0.5mm/r
c．确定切削速度v，按表2-8的计算公式确定
式中Cv=291，m=2,Xv=0.15,Yv=0.2,T=60min。
Kv=0.468，则
由此得v=0.2
n/s
2.基本时间
（1）确定粗车右端面的基本时间：
i=1，则
=15s，
（2）确定粗车外圆Φ121的基本时间
所以
（3）确定粗车台阶面的基本时间
所以
（4）确定粗车外圆Φ130的基本时间：
（5）确定车内端面的基本时间
（6）确定粗镗Φ40的基本时间
所以
（7）确定工序的基本时间
（二）工序2切削用量及基本时间的确定
由工序一的步骤可知工序2中各个工步的切削用量个基本时间如下：
1、粗车大端面的切削用量及基本时间
v1=0.69m/sn1=2r/sf1=0.52mm/n
T1=11s
2、粗车外圆Φ125的切削用量及基本时间
v2=0.69m/sn2=2r/sf2=0.65mm/n
T2=10s
3、粗车台阶面的切削用量及基本时间
v3=0.74m/sn3=2r/sf3=0.52mm/n
T3=21s
4、粗镗Φ100H7的切削用量及基本时间
v4=1.13m/sn4=3.83r/sf4=0.2mm/n
T3=19s
5、工序的基本时间
（三）工序3的切削用量及基本时间
1、半精车右端面
v1=2.33m/sn1=6.33r/sf1=0.3mm/n
T1=6s
2、半精车外圆Φ121
v2=2.33m/sn2=6.33r/sf2=0.3mm/n
T2=5s
3、半精车右台阶面
v3=2.33m/sn3=6.33r/sf3=0.3mm/n
T3=7s
4、半精车外圆Φ130
v4=2.33m/sn4=6.33r/sf4=0.3mm/n
T4=6s
5、半精车端面
v5=2.33m/sn5=6.33r/sf5=0.3mm/n
T5=6s
6、半精镗Φ40
V6=2.67m/sn6=14.49r/sf6=0.1mm/n
T6=36s
7、工序时间
（四）工序4的切削用量及基本时间
1、半精车大端面
v1=2.33m/sn1=6.33r/sf1=0.3mm/n
2、半精车外圆Φ125
v2=2.33m/sn2=6.33r/sf2=0.3mm/n
T2=7s
3、半精车右台阶面
T3=10s
4、半精镗Φ100H7
v4=2.58m/sn4=9.7r/sf4=0.1mm/nT4=16s
5、工序时间
（五）工序5的切削用量及基本时间
1、精车右端面
v1=0.68m/sn1=400r/sf1=0.16mm/n
T1=21s
v2=0.68m/sn2=400r/sf2=0.16mm/n
T2=19s
3、精车右台阶面
v3=0.68m/sn3=400r/sf3=0.16mm/n
T3=17s
4、精车外圆Φ130
v4=0.68m/sn4=400r/sf4=0.16mm/n
T4=23s
5、精内车端面
v5=0.68m/sn5=400r/sf5=0.16mm/n
T5=15s
6、精镗Φ40
V6=4.98m/sn6=1598r/sf6=0.04mm/n
7、工序时间
（六）工序6的切削用量及基本时间
1、精车大端面
v1=0.68m/sn1=6.67r/sf1=0.16mm/n
T1=34s
2、精车外圆Φ125
v2=0.68m/sn2=6.67r/sf2=0.16mm/n
T2=18s
v3=0.68m/sn3=6.67r/sf3=0.16mm/n
4、精车Φ100H7
v4=0.68m/sn4=6.67r/sf4=0.16mm/n
T4=17s
5、工序时间
（七）工序7的切削用量及基本时间
1、精铣B面
v1=74.2m/sn1=375r/sf1=0.018mm/n
（八）工序8的切削用量及基本时间
1、粗铣Φ100面
v1=33.1m/sn1=210r/sf1=0.512mm/n
（九）工序9的切削用量及基本时间
1.精铣Φ100面
v1=37.2m/sn1=375r/sf1=0.018mm/n
（十）工序10的切削用量及基本时间
1、钻孔到Φ10
v1=15.3m/sn1=229r/sf1=0.25mm/n
2、扩钻到Φ16
v2=7.9m/sn2=68r/sf2=0.57mm/n
3、扩孔到Φ17.4
v3=8.26m/sn3=68r/sf3=0.72mm/n
（十一）工序11的切削用量及基本时间
1、精镗孔至17.5
v1=1000m/sn1=816r/sf1=0.1mm/n
（十二）工序12的切削用量及基本时间
1、在6个工位上钻孔Φ7
v1=1020m/sn1=1360r/sf1=0.22mm/n
（十三）工序13的切削用量及基本时间
1、在4个工位上钻孔Φ4.5
v1=1212m/sn1=960r/sf1=0.1mm/n
2、攻螺纹4－M5
v2=4.9m/sn2=195r/sf2=1.25mm/n
（十四）工序14的切削用量及基本时间
1、在三个工位上钻孔Φ7
本夹具是工序14用钻头给端面打三个孔的专用夹具，在立式钻床Z518上加工这三个孔，所设计夹具装配图及工序简图如下图
手柄
T8
连杆
Q235
挡板
V形块
钻套
3
45
钻模
9
零件
HT200
8
卡爪
T10
7
外壳
6
GB5786-86
M5螺钉
4
5
M3螺钉
2
35
连杆1
弹簧
凸轮
底座
序号
代号
名称
件数
材料
备注
连接座夹具总装配图
比例
设计
重量
指导
审核
1、定位方案
工件以一个端面和一个侧面为定位基准，采用平面与V形块组合定位方案，在定位面上定位，其中定位面限制3个自由度，V形块限制两个自由度，挡板限制一个自由度，共限制了6个自由度。
2、夹紧机构
根据生产率的要求，运用手动夹紧就可以满足要求。
采用二位压板联动夹紧机构，通过向下压手柄是压紧力通过1：
1的杠杆带动联动机构，使联动的压板同时夹紧工件，实现夹紧，有效提高了工作效率。
夹紧力分析
夹紧机构的结构图如下图：
偏心圆机构根据机床夹具设计手册选用数据如下
D=40mm，e=2mm，L=95mm，W=202，
，S=1公斤力
夹紧力公式如下：
式中
注如上符号:
W-------夹紧力（公斤力）
Q----作用力（公斤力）
L——力臂（mm）
——回转中心到接触点距离
——接触点升角
——偏心轮与夹紧面得摩擦角
——偏心轮与轴销的摩擦角
R——偏心轮半径
e——偏心距
S——夹紧行程
——偏心轮转角
其中L=（2---2.5）D;
取L=2.5D=100；
=
=
；
Q=15公斤力
带入各个数据得：
因此该偏心圆机构满足要求
3、对刀装置
采用钻模上面得三个钻套对刀。
选用JB/T8045.1——1999固定钻套通过钻模固定在夹具体上，保证加工过程中孔的被加工的位置精度。
4、夹具体
夹具体是整个家具基体，夹具体上要安装组成改家具体的各种元件、机构和装置等，夹具体的形状和尺寸主要取
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