2 铸造工艺方案设计
2.1 确定毛坯的成形方法
根据机械制造工艺学课程设计任务书的要求可知，该连杆支座零件的生产纲领为大量生产。为提高生产效率、保证加工精度，另外灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压而应该采用浇铸成型，这同时也符合了零件的技术要求。查《实用机械加工工艺手册》第190页表3-10,选用铸件为砂型造型尺寸公差等级为CT=10。
2.2 确定铸造工艺方案
2.2.1铸造方法和造型的选择
已知，该零件为铸件，生产纲领为大批量生产，根据《金属工艺学》可知该毛坯零件的铸造方法选用砂型机器造型。由于铸件从开始铸造到铸造出成型零件，该零件存在很多的内应力，为了保证铸件的质量，在铸造后需安排人工进行时效处理。在时效处理后，要对铸件进行涂料，以免铸件表面被破坏。 2.2.2 分型面的选择
在零件铸造过程中要选择好分型面是非常重要的，如果选择不好的话，不仅仅是影响铸件的质量，而且还会使制模、造型、造芯、合型或清理等工序复杂化，甚至还可增加机械加工工作量。因此，分型面的选择应能在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺，节省人力物力。
2.3 确定铸造工艺参数
2.3.1加工余量的确定
根据《实用机械零件工艺性手册》P190表3-10成批和大批量生产的尺寸公差等级查得该铸造尺寸公差等级为CT8~10。表2.2-4可以确定各表面的加工余量如下表所示：
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表2-1毛坯图的基本尺寸及加工余量
加工表面代号 端面A面 外圆面C面 端面E面 端面G面 内孔F J面 端面A面 端面N面 基本尺寸 154 32 94 80 45 154 84 44 加工余量等级 加工余量数值 10 10 10 10 10 10 10 10 8mm 5mm 5.5mm 5.5mm 5mm 8mm 5.5mm 5mm 说明 单侧加工 双侧加工 单侧加工 单侧加工 孔降一级双侧加工 单侧加工 单侧加工 单侧加工
图3-1 连杆支座各表面标注
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2.3.2模斜度的确定
零件总体长度小于200mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。 2.3.3收缩率的确定
通常，HT150钢的收缩率为1.3%～2% ，在本设计中铸件取2% 的收缩率 2.3.4不铸孔的确定
为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。 2.3.5铸造圆角的确定
为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R =2mm～4mm圆滑过渡。
3 机械加工工艺规程设计
3.1 基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证和提高，同时，生产率也得到提高。否则，加工工艺过程中会出现很多问题，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行，并且给企业带来巨大损失。 3.1.1 粗基准的选择
对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。对于本零件来说，应尽可能选择不加工表面为粗基准。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准）根据这个基准选择原则和在设计过程中所考虑的要求，选择零件的重要面或重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，同时，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以Φ60外圆面作为粗基准。
3.1.2 精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。在装夹连杆支座时，连杆支座的下端面既是定位基准又是设计基准，用它作为精基准，能使
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加工遵循基准重合的原则。孔的加工及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方便。 3.1.3 制订工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 方案一：
工序I 铣Φ100端面A面； 工序II 倒角1X45° 工序III 铣Φ60端面G面； 工序IV 镗Φ45孔（不到尺寸） 工序V 精镗Φ45孔，倒角1X45°； 工序VI 粗车Φ32外圆面C面； 工序VII 半精车Φ32外圆面C面； 工序VIII
粗磨Φ32外圆面C面；
工序IX 精磨Φ32外圆面C面； 工序X 钻、扩、铰Φ12孔至图样尺寸； 工序XI 铣Φ32端面M面 工序XII 铣Φ48端面E面 工序XIII
倒角1X45°
工序XIV 铣20X20端面J面 工序XV 钻M12螺纹底孔Φ10 工序XVI 攻螺纹M12 工序XVII
粗铣Φ28端面N面
工序XVIII 半精铣Φ28端面N面 工序XIX 精铣Φ28端面N面 工序XX 钻、扩、铰Φ16孔 工序XXI 检查
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方案二：
工序I 铣Φ100端面A面
工序II 钻、扩、铰Φ45孔至图样尺寸； 工序III 钻、扩、铰Φ16孔 工序IV 铣Φ60端面G面 工序V 倒角两个1X45° 工序VI 钻M12螺纹底孔Φ10 工序VII 攻螺纹M12 工序VIII
粗铣Φ28端面N面
工序IX 半精铣Φ28端面N面 工序X 精铣Φ28端面N面 工序XI 铣Φ48端面E面 工序XII 铣Φ32端面M面 工序XIII
粗车Φ32外圆面C面；
工序XIV 半精车Φ32外圆面C面； 工序XV 粗磨Φ32外圆面C面； 工序XVI 精磨Φ32外圆面C面； 工序XVII
钻、扩、铰Φ12孔至图样尺寸；
工序XVIII 倒角1X45° 工序XIX 检查
3.1.4 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工A面，再以A面为精基准加工Φ45内孔，以及Φ32外圆面，这样能同时保证所要求的垂直度及平行度要求；方案二对Φ45的内孔采用钻扩铰方法，并同时钻扩铰Φ12孔，减少装夹次数。两工艺方案大体遵循了工艺路线拟订的一般原则，大致看来还是合理的。通过仔细考虑零件的技术要求以及加工手段的优化之后，仍有某些工序存在一些问题，还值得进一步讨论。图样规定：Φ45要与底面A面垂直，垂直度公差为0.01mm，Φ32外圆面与底面平行度要求，公差为0.01mm，因此加工Φ45孔与Φ32外圆面应该以A面为基准，这样能保证设计基准与加工基准的重合。另外Φ45粗糙度要求较高，可以通过钻扩铰完成也可以用粗镗-半粗镗-精镗来完成，为了减少工艺路线和装夹次数，
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