轉向蝸桿箱機械加工工藝與夾具設計

金彥蛟 白鑫

摘 要：隨著制造業不斷的發展，機械加工工藝變得非常重要，是實現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，工藝規程的制訂直接影響零件的加工質量，包含進給速度、切削用量等主要參數的確定，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量。

關鍵詞：工藝規程；夾具設計

1 工藝規程

轉向蝸桿箱體的作用主要是用來支撐和固定內部的主軸和齒輪，主要任務是將主軸的旋轉通過內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方式，在確定生產方式之前，需要知道零件的生產綱領，可按下式計算：

N零=N·n（1+α+β）

式中：N零：機器零件的生產綱領；

N：機器產品在計劃期內的產量；

n：每臺機器產品中該零件的數量；

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，同時鑄造的質量穩定，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現，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為主軸直徑85毫米，主軸內孔錐度莫氏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，提高生產效率，同時還能發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象的產生。

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，最終實現零件的整體加工。

參考文獻：

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