| 标题 | 转向蜗杆箱机械加工工艺与夹具设计 |
| 范文 | 金彦蛟 白鑫 摘 要：随着制造业不断的发展，机械加工工艺变得非常重要，是实现零件机械加工的前提，是指导工人进行加工的基础，而夹具设计是保证零件加工的必要工装，工艺规程的制订直接影响零件的加工质量，包含进给速度、切削用量等主要参数的确定，因此分析零件的加工方法和加工工艺，才能有效的提升零件的加工质量。 关键词：工艺规程；夹具设计 1 工艺规程 转向蜗杆箱体的作用主要是用来支撑和固定内部的主轴和齿轮，主要任务是将主轴的旋转通过内部的齿轮转换为需要的正反两種转向的不同转速。零件在加工之前需要确定毛坯的生产方式，在确定生产方式之前，需要知道零件的生产纲领，可按下式计算： N零=N·n（1+α+β） 式中：N零：机器零件的生产纲领； N：机器产品在计划期内的产量； n：每台机器产品中该零件的数量； α：备品率； β：平均废品率。 通过上边的公式可以计算出，箱体零件是属于大批量生产的零件，所以该零件箱体的毛坯采用的是铸造的方法，铸造的加工方法可以得到批量的零件毛坯，同时铸造的质量稳定，本零件通过砂型铸造的方法获得毛坯。转向蜗杆箱在加工之前需要确定加工基准，首先确定粗基准，粗基准是去除毛坯的余量，从而得到零件的外形尺寸，该零件选取底面作为粗加工的基准面。精基准的选择是零件机械加工的基准，根据基准重合原则选择零件的上下平面作为精基准。 该箱体的机械加工工序，可以指定成两种方案，如下表。 两种方案进行对比可以发现，不同的位置是镗孔和加工中心孔的前后顺序不同，方案1的加工路线先把孔加工完成，然后在加工面，这种方法不可行，会影响零件的装夹，方案二中，是先加工底面，然后加工侧面，先把镗孔加工完成后在进行钻孔，通过精加工的孔作为基准，可以保证其他孔的位置精度，所以选取方案二。对转向蜗杆箱的加工，需要进行设备的选择，机床的选择需要符合加工工艺的要求，要能满足零件的加工需求，在大批大量生产中，箱体零件是固定不变的，所以可以选择组合机床，多工位机床，专用机床进行加工。该零件的洗削加工时可以选择选取X60型号的铣床作为加工设备。该机床的主要工作参数为主轴孔锥度7：24，加工刀柄的直径分别为Φ16、22、27、32mm，主轴转数范围是50～2240r/min。 车床选取最常见的CA6140。 镗孔时选取的加工设备为T68，机床的主要技术参数为主轴直径85毫米，主轴内孔锥度莫氏5号，主轴最大行程 600毫米。 钻孔时的设备选取Z3040，钻孔的最大直径为40mm。 粗铣110端面的切削用量计算，选取的刀具为硬质合金三面韧铣刀， （1）背吃刀量的确定：取ap=3mm。 （2）进给量的确定：选取fz=0.12mm/z。 （3）切削速度的确定：取v=50m/min。 （4）铣削速度计算：计算公式如下： X60式卧式铣床的主轴转速，取转速n=200r/min。再将此转速代入公式，可求出实际铣削速度v=50.265m/min。 2 夹具设计 专用夹具设计的装配图如下图。专用夹具在机床的加工中使用非常广泛，可以保证零件的加工精度，提高生产效率，同时还能发挥和扩大机床的性能，在夹具的设计中，主要是考虑夹紧的定位机构、夹紧机构、同时考虑它们强度。 该夹具的主要作用是在箱体零件粗铣和精铣的时候，对零件进行定位，夹紧，保证零件加工时候的精度，在专用夹具的机构中，采用V型块来对零件进行定位。该夹具的夹紧机构采用的是手动夹紧装置，机构是螺旋夹紧，这种机构设计上结构简单，对零件的夹紧力也能保证，零件的通用性强，应用非常广泛。夹具时重复使用的，加工的零件过多，在夹具使用的过程中，会对夹具产生磨损，会影响工件的加工尺寸，所以在设计的时候，在夹具的结构中增加可以更换的定位销，这样可以避免这种现象的产生。 3 结论 机械加工工艺主要就是从零件分析、基准选取、加工工序这三个方法进行，通过对零件的分析，选取相应的加工基准面，在对零件整个加工制定合理的加工工序，这是一个完整的工艺制定流程和方法，最后是根据制定好的加工工序，选取相应的加工设备和刀具，必要的时候需要夹具设计，最终实现零件的整体加工。 参考文献： [1]范云涨，陈兆年.金属切削机床简明手册[M].北京机械工业出版社，1994. [2]陈德生.机械制造工艺学[M].浙江大学出版社，2007. [3]陈宏均.使用机械加工工艺手册[M].机械工业出版社，2004. |
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