机械制造工艺连接座课程设计.docx
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机械制造工艺连接座课程设计
《机械制造工艺学课程设计》
设计计算说明书
设计题目：
连接座机械加工工艺规程制定
学院：
专业：
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
完成日期：
机电工程学院
机械制造与自动化
15机制1班
1501011021
2017年6月14日
连接器机械加工工艺规程
第1节.前言........................................................
1
第2节.零件的分析..................................................
2
2.1
零件的功用分析................................................
2
2.2
零件的工艺分析................................................
2
2.2.1
左端面加工要求..............................................
3
2.2.2
右端面加工要求..............................................
3
第3节.工艺规程设计................................................
5
3.1
确定生产类型..................................................
5
3.2
确定毛坯制造形式..............................................
5
3.3
选择定位面基准................................................
5
3.3.1
精基准的选择..............................................
6
3.3.2
粗基准的选择..............................................
6
第4节.选择加工方法................................................
7
4.1
端面的加工....................................................
7
4.2
外圆的加工....................................................
7
4.3
內圆表面及台阶面的加工........................................
7
4.4
孔的加工......................................................
7
4.5.4XM5
螺纹孔的加工.............................................
7
4.6
倒角、去毛刺等................................................
7
第5节.制定工艺加工路线............................................
8
5.1
工序顺序安排..................................................
8
5.2
确定工序路线..................................................
8
第6节.确定加工余量及毛坯尺寸......................................
10
6.1
确定机械加工余量.毛坯尺寸和公差..............................
10
6.2
确定机械加工余量.............................................
10
6.3
确定毛坯尺寸.................................................
10
6.4
选择加工设备和工艺装备.......................................
10
6.4.1
选择加工设备.............................................
10
连接器机械加工工艺规程
6.4.2选择夹具11
6.4选择刀具11
6.4选择量具12
第7节.切削用量的选择.基本时间的确定13
第8节.心得体会21
第9节.参考文献22
第1节前言
机械制造工艺学课程设计是在我们对《机械制造基础》和《机械制造工艺学等》进行学习以后进行的。
这是对我们所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会岗位前的一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。
此次课程设计需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如应用软件绘制零件图、毛坯图零件加工工艺路线的定制等。
同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。
总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。
本次课程设计的任务之一是制订连接座机械加工工艺规程。
通过分析连接座从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。
该零件的工艺过程包括车端面、车外圆、镗内孔、钻孔、倒角、攻螺纹等工序，工艺范围广，难易程度适合于工艺课程设计的需要。
本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合应用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。
由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，望老师给予指教
1
连接器机械加工工艺规程
第2节零件的分析
由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，
耐热性及减震性，适用于承受较大应力和要求耐磨材料。
连做器共有两组加工表面，他们有一定的位置要求。
2.1、零件的功用分析
图2-1连接座
图2-1是离心式微电机水泵上的连接座，是用来连接水泵和电机的。
左端
Ф125外圆与水泵泵壳连接，水泵叶轮在Ф100孔内，通过4个M5螺钉固定；右端Ф121外圆与电动机机座连接，Ф40孔与轴承配合，通过3个螺栓固定，实现水泵与电动机的连接，从而起连接固定作用。
2.2、零件的工艺分析
图2-2为连接座的剖视图，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力,要求耐磨的零件,通常可用作机座、泵体的连接座等。
连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。
现分述如下：
2
连接器机械加工工艺规程
图2-2连接座剖视图
2.2.1、左端面的加工要求：
这一组加工表面包括：
左端面，Φ125外圆，Φ100内圆，倒角，钻通孔Φ7，钻孔并攻丝。
这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，Φ100的内圆孔
有25的粗糙度要求。
采用的工序可以是先粗车——半精车——精车。
孔加工为钻孔——扩钻——扩孔。
该零件上的主要加工面是Φ40的孔Φ125的外圆和Φ121的的外圆。
Φ40孔的尺寸精度直接影响连接座与轴承的配合精度，Φ125的尺寸精度直接影响连接座与水泵的接触精度和密封性，Φ121的尺寸精度直接影响连接座与电机的接触精度和密封性。
由参考文献【1】中有关和孔加工的经济加工精度及机床能达到的位臵精度可知,上要求是可以达到的。
零件的结构工艺性也是可行的。
2.2.2、右端面的加工要求:
这一组加工表面包括：
右端面Φ121的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为Φ50、内径为Φ40的小凸台，粗糙度为3.2，并带有倒角；Φ32的小凹槽，粗糙度为25；钻Φ17.5的通孔。
其工序采取先粗车——半精车——精车。
其中Φ17.5、Φ40的孔或内圆直接在车床上进行初镗——半精镗，Φ40的内圆的半精镗的基
3
连接器机械加工工艺规程
础上再精镗就可以了。
表2-3
加工表面
表面粗糙度
公差/精度等级
加工方法
右端面
Ra12.5
IT11以下
粗车
Φ121外圆
Ra3.2
IT8-IT10
粗车-半精车
小凸台内侧Φ40
无
IT11以下
粗车-半精镗-精
镗
小凸台端面
无
IT11以上
粗镗
Φ17.5通孔
Ra25
IT11以上
钻孔-粗镗
3*Φ7通孔
Ra25
IT11以上
钻通孔
Φ32的小凹槽
Ra25
IT11以上
粗镗
左端面
Ra6.3
IT8-IT10
粗车-半精车
Φ125外圆
Ra3.2
IT8-IT10
粗车-半精车
Φ100的内圆
无
IT11以上
粗车-半精车
倒角
无
IT11以上
粗车
6*Φ7通孔
Ra25
IT11以上
钻通孔
4
连接器机械加工工艺规程
第3节工艺规程设计
3.1、确定生产类型
依设计任务可知，产品的年产量为4000台/年，每台产品中该零件数量为1
件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取8%和1%，由公式
N=Qn（1+α）（1+β）
其中：
N零件的年产量
Q产品的年产量
n每台产品中该零件的数量
α备品率
β废品率
零件年生产量为N=4000台/年（1+8%）（1+1%）=4360件/年
该连接座质量约为3kg，连接座属于轻型零件。
查教材知，该连接座的生产为中
批生产,选用砂型铸造。
3.2、确定毛坯制造形式
毛坯种类的选择确定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在
生产中获得的可能性，毛坯的制造方法主要有一下几种：
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性和抗扭强度，冲击韧性
常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件
3.3、选择定位面基准
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，加工工艺过程会有问题，还会有
废品，使生产无法进行。
5
连接器机械加工工艺规程
3.3.1精基面的选择
Ф40孔既是装配基准,又是设计基准,用它作精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则.其余各面和孔的加工也能用它定位,这样使工艺路线遵循了“基准统
一”的原则.
3.3.2粗基准的选择
选择Ф125的外圆和Ф149凸耳的左侧作粗基准,这样保证各加工面均有加
工余量,此外,还能保证定位准确,加紧可靠，在加工时最先进行机械加工的表面
是精基准Ф40孔和右端面,这时可用通用夹具三爪自定心卡盘来装夹
靠Ф149
凸耳的左侧定位.
6
连接器机械加工工艺规程
第4节选择加工方法
4.1、端面的加工
该零件为回转体，在这里选用车床，为减少使用机床的种类和装夹次数，
提高加工精度、生产效率，所以这里选择车削的方式加工端面。
4.2、外圆的加工
连接座上外圆表面及外台阶面仍在车床上采取车削的方式进行加工。
4.3、内圆表面及内台阶面的加工
连接座个内圆表面及内台阶面应采用在车床上进行镗削的方式加工。
4.4、孔的加工
①通孔的加工
连接座上9个Φ7的通孔应采取钻床上钻孔的方式进行加工。
②盲孔的加工
连接座上孔Φ32应采取先钻孔，再扩孔，最后镗孔到要求的尺寸的方式进行加工。
4.5、4×M5螺纹孔的加工
连接座上4个M5螺纹孔应采取攻螺纹的方式，先在钻床上钻4个Φ4.5
的基孔，再用丝锥攻丝，需要注意的是在攻丝前应设置一道倒角工序，以避
免折断丝锥，使攻螺纹顺利进行。
4.6、倒角、去毛刺等
零件需要倒角的地方用车床加工，去毛刺用锉刀、砂纸等。
7
连接器机械加工工艺规程
第5节制定加工路线
5.1、工序顺序安排
①机械加工工序
0.016
遵循“基准先行”原则，首先加工精基准——Ф400孔，遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排半精加工工序，遵循“先主后次”
原则，先加工主要表面——Φ40孔、右端面、左端面、Φ121外圆、Φ125外圆、Φ100内圆，后加工次要表面——各孔和倒角；遵循“先面后孔”原则，先加工连接座的右、左端面，后加工孔。
②辅助工序
粗加工连接座两端面和热处理后，应安排校直处理工序；在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上所述，该连接座的工序安排顺序为：
基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工。
5.2、确定工序路线
工序10:
1.粗车右端面至78
2.粗车外圆Φ125深5
3.钻通孔Φ16
4.粗镗内孔Φ34深29
5.粗车小凸台端面至20
工序20:
1.粗车右端面至71
2.粗车外圆Φ128深9
3.粗车内孔Φ98深6.8
工序30:
1.半精车端面保证尺寸70
2.半精车外圆Φ121.4深5
3.半精镗内孔Φ39.6深27
4.半精镗内孔Φ32深28
5.半精镗内孔保证尺寸Φ17.5
6.半精车小凸台端面保证尺寸16
8
连接器机械加工工艺规程
工序40:
1.半精车右端面到69
2.半精车右台阶面至8
3.半精镗内孔Φ199.6长7
工序50:
1.钻通孔3XΦ7
工序60:
1.精车外圆Φ125*9
2.精车内孔Φ100*7
3.钻3*Φ7通孔
4.钻Φ7*6通孔
5钻四个Φ4.5*10
5.攻螺纹4*M5*深10
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连接器机械加工工艺规程
第6节确定加工余量及毛坯尺寸
6.1、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Φ142mm，高69mm。
（2）选择铸件公差等级
查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸件，得铸件公差等级为
8~12级取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的机械加工余量等级
E~G级选择F级
6.2、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、取铸件加工表面的单边
余量为7mm
6.3、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
R,a≥1.6，Ra＜1.6的表
面，余量要适当加大。
表6-1
各面加工余量：
项目
左
右
Φ125
左
右
Φ100
右台
Φ121
小
凸
Φ40
端面
外圆
阶面
内孔
阶面
外圆
台
端
内孔
面
公差
11
11
11
11
11
11
11
11
等级
CT
加工
69
125
8
100
6
121
16
40
面基
本尺
寸
铸件
4.4
5
2.8
4.4
2.8
5
3.6
3.6
尺寸
公差
加工
F
F
F
F
F
F
F
F
余量
10
连接器机械加工工艺规程
等级
RMA
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
毛坯
73.2
129.5
10.4
95.8
8.4
125.5
18.8
36.2
基本
尺寸
图6-2毛坯图
6.4、选择加工设备与工艺装备
机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需求和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和分析利用现有条件，以降低生产准备费用。
6.4.1选择加工设备
车端面、外圆，考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用车床，选择CA6140卧式车床。
加工内圆要用到内圆车刀，外圆用外圆车刀。
加工Φ17，Φ32，Φ40孔时同样选择CA6140卧式车床进行钻孔、镗孔，所以要用到镗刀。
加工3×Φ7、6×Φ7和4×M5使用摇臂钻床ZQ3050×13，需要用到钻头，加工螺纹孔还需要使用丝锥，并需要用台虎钳夹紧，需要用到钻头。
6.4.2选择夹具
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连接器机械加工工艺规程
2连接座的生产类型为中批量生产，可以选用高效的专用设备，所选用的夹具均为专用夹具
6.4.3选择刀具
粗车右端面和左端面都使用900偏头端面可转位车刀，粗车右端外圆及
左侧外圆则使用900偏头外圆可转位车刀。
精加工时，只需把角度换成600相应车刀即可。
6.4.4选择量具
4×M5螺纹孔用塞规测量，孔用内径千分表测量，其他尺寸均用游标卡尺测量。
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连接器机械加工工艺规程
第7节切削用量的选择、基本时间的确定
（1）零件表面粗糙度及机械加工余量等级，由零件图可知，该连接座各加
工表面的粗糙度Ra≧3.2。
（2）根据铸件用砂型铸造，材料为灰铸铁，其加工精度等级可取CT9，加
工余量等级为G级。
确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量见如下表：
连接座机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差
表7-1
加工余量
项目
左端
右端
Φ125
左台
Φ100
右台
Φ121
小凸
Φ40
面
面
外圆
阶面
内孔
阶面
外圆
台端
内孔
面
粗加
1.3
1.4
1.7
1.4
1.6
1.4
1.7
1.9
1.4
工余
量
半精
0.8
0.7
0.3
1.0
0.25
1.0
0.3
0.7
0.25
加工
余量
精加
0
0
0.25
0
0.25
0
0.25
0
0.25
工余
量
（注：
外圆和内孔为半径余量）
（一）工序10：
工步1：
粗车右端面至78mm
（1）主轴转速
S=400r/min
（2）切削速度
F=45m/min
（3）进给量
Z=0.52mm/r
（4）切削深度
H=1.25mm
所以计算切削时间得：
t=18s
工步2：
粗车外圆Φ125x5
13
连接器机械加工工艺规程
（1）主轴转速
S=400r/min
（2）切削速度
F=45m/min
（3）进给量
Z=0.74mm/r
（4）切削深度
H=1.25mm
所以计算切削时间得：
t=20s
工步3：
钻通孔Φ16
（1）主轴转速
S=600r/min
（2）切削速度
F=7.9m/min
（3）进给量
Z=0.57mm/r
（4）切削深度
H=0.85mm
所以计算切削时间得：
t=25s
工步4：
精镗内孔Φ34x29
（1）主轴转速
S=600r/min
（2）切削速度
F=50m/min
（3）进给量
Z=0.57mm/r
（4）切削深度
H=0.85mm
所以计算切削时间得：
t=15s
工步5：
粗车小凸台断面至20
（1）主轴转速
S=400r/min
（2）切削速度
F=45m/min
14
连接器机械加工工艺规程
（3）进给量
Z=0.52mm/r
（4）切削深度
H=1.25mm
所以计算切削时间得：
t=13s
（二）工序20：
工步1：
粗车右端面至71mm
（1）主轴转速
S=400r/min
（2）切削速度
F=45m/min
（3）进给量
Z=0.52mm/r
（4）切削深度
H=1.25mm
所以计算切削时间得：
t=19s
工步2：
粗车外圆Φ128x9
（1）主轴转速
S=400r/min
（2）切削速度
F=45m/min
（3）进给量
Z=0.65mm/r
（4）切削深度
H=1.25mm
所以计算切削时间得：
t=17s
工步3：
粗车内孔Φ98x6.8
（1）主轴转速
S=400r/min
（2）切削速度
F=45m/min
（3）进给量
Z=0.52mm/r
（4）切削深度
15
连接器机械加工工艺规程
H=1.25mm
所以计算切削时间得：
t=18s
（三）工序30：
工步1：
半精车
升级会员 