轉向蝸桿箱機械加工工藝與夾具設計

金彥蛟 白鑫

摘 要：隨著制造業(yè)不斷的發(fā)展，機械加工工藝變得非常重要，是實現(xiàn)零件機械加工的前提，是指導工人進行加工的基礎，而夾具設計是保證零件加工的必要工裝，工藝規(guī)程的制訂直接影響零件的加工質(zhì)量，包含進給速度、切削用量等主要參數(shù)的確定，因此分析零件的加工方法和加工工藝，才能有效的提升零件的加工質(zhì)量。

關鍵詞：工藝規(guī)程；夾具設計

1 工藝規(guī)程

轉向蝸桿箱體的作用主要是用來支撐和固定內(nèi)部的主軸和齒輪，主要任務是將主軸的旋轉通過內(nèi)部的齒輪轉換為需要的正反兩種轉向的不同轉速。零件在加工之前需要確定毛坯的生產(chǎn)方式，在確定生產(chǎn)方式之前，需要知道零件的生產(chǎn)綱領，可按下式計算：

N零=N·n（1+α+β）

式中：N零：機器零件的生產(chǎn)綱領；

N：機器產(chǎn)品在計劃期內(nèi)的產(chǎn)量；

n：每臺機器產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；

α：備品率；

β：平均廢品率。

通過上邊的公式可以計算出，箱體零件是屬于大批量生產(chǎn)的零件，所以該零件箱體的毛坯采用的是鑄造的方法，鑄造的加工方法可以得到批量的零件毛坯，同時鑄造的質(zhì)量穩(wěn)定，本零件通過砂型鑄造的方法獲得毛坯。轉向蝸桿箱在加工之前需要確定加工基準，首先確定粗基準，粗基準是去除毛坯的余量，從而得到零件的外形尺寸，該零件選取底面作為粗加工的基準面。精基準的選擇是零件機械加工的基準，根據(jù)基準重合原則選擇零件的上下平面作為精基準。

該箱體的機械加工工序，可以指定成兩種方案，如下表。

兩種方案進行對比可以發(fā)現(xiàn)，不同的位置是鏜孔和加工中心孔的前后順序不同，方案1的加工路線先把孔加工完成，然后在加工面，這種方法不可行，會影響零件的裝夾，方案二中，是先加工底面，然后加工側面，先把鏜孔加工完成后在進行鉆孔，通過精加工的孔作為基準，可以保證其他孔的位置精度，所以選取方案二。對轉向蝸桿箱的加工，需要進行設備的選擇，機床的選擇需要符合加工工藝的要求，要能滿足零件的加工需求，在大批大量生產(chǎn)中，箱體零件是固定不變的，所以可以選擇組合機床，多工位機床，專用機床進行加工。該零件的洗削加工時可以選擇選取X60型號的銑床作為加工設備。該機床的主要工作參數(shù)為主軸孔錐度7：24，加工刀柄的直徑分別為Φ16、22、27、32mm，主軸轉數(shù)范圍是50～2240r/min。

車床選取最常見的CA6140。

鏜孔時選取的加工設備為T68，機床的主要技術參數(shù)為主軸直徑85毫米，主軸內(nèi)孔錐度莫氏5號，主軸最大行程 600毫米。

鉆孔時的設備選取Z3040，鉆孔的最大直徑為40mm。

粗銑110端面的切削用量計算，選取的刀具為硬質(zhì)合金三面韌銑刀，

（1）背吃刀量的確定：取ap=3mm。

（2）進給量的確定：選取fz=0.12mm/z。

（3）切削速度的確定：取v=50m/min。

（4）銑削速度計算：計算公式如下：

X60式臥式銑床的主軸轉速，取轉速n=200r/min。再將此轉速代入公式，可求出實際銑削速度v=50.265m/min。

2 夾具設計

專用夾具設計的裝配圖如下圖。專用夾具在機床的加工中使用非常廣泛，可以保證零件的加工精度，提高生產(chǎn)效率，同時還能發(fā)揮和擴大機床的性能，在夾具的設計中，主要是考慮夾緊的定位機構、夾緊機構、同時考慮它們強度。

該夾具的主要作用是在箱體零件粗銑和精銑的時候，對零件進行定位，夾緊，保證零件加工時候的精度，在專用夾具的機構中，采用V型塊來對零件進行定位。該夾具的夾緊機構采用的是手動夾緊裝置，機構是螺旋夾緊，這種機構設計上結構簡單，對零件的夾緊力也能保證，零件的通用性強，應用非常廣泛。夾具時重復使用的，加工的零件過多，在夾具使用的過程中，會對夾具產(chǎn)生磨損，會影響工件的加工尺寸，所以在設計的時候，在夾具的結構中增加可以更換的定位銷，這樣可以避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3 結論

機械加工工藝主要就是從零件分析、基準選取、加工工序這三個方法進行，通過對零件的分析，選取相應的加工基準面，在對零件整個加工制定合理的加工工序，這是一個完整的工藝制定流程和方法，最后是根據(jù)制定好的加工工序，選取相應的加工設備和刀具，必要的時候需要夾具設計，最終實現(xiàn)零件的整體加工。

參考文獻：

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