【文章內(nèi)容簡介】 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： （）式中：——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa；T——軸所受的扭矩，；——軸的抗扭截面系數(shù)， n——軸的轉(zhuǎn)數(shù)，p——軸傳遞的功率，d——計(jì)算截面處軸的直徑，mm；——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，選取許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為2545Mpa. T=15 。截面處軸的直徑為18mm。 Mpa，與理論相比可知符合設(shè)計(jì)使用性能的要求。所以，和螺母配合處軸的尺寸選擇合理[5]。 墊片的選擇設(shè)計(jì)為了使螺桿在固定鉗身里能夠較好的定位，特配備兩個(gè)墊圈，一個(gè)用于和M10螺母的配合使用，另一個(gè)用在螺桿的把手方位與固定鉗身的配合使用。選用標(biāo)準(zhǔn)件，按GB 93—87，相關(guān)尺寸為：d=，s=b=，0m= 材料為65 Mn、表面氧化。 墊圈螺桿的把手方位與固定鉗身的配合使用的墊圈選用標(biāo)準(zhǔn)件，按GB 93—87，相關(guān)尺寸為：d=，s=b= ，0m= 材料選取為Q235。4 臺(tái)虎鉗的主要零件的加工工藝 固定鉗身加工 圖紙分析在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后，應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)是否齊全、合理等。本次設(shè)計(jì)的工件為固定鉗身數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂，零件的圖紙包括：一張零件圖。其中零件圖中的圖形都是采用主視圖的畫法，這樣就已經(jīng)能夠表達(dá)清楚零件的各部分尺寸。臺(tái)虎鉗固定鉗身三維圖所示材料為HT200號(hào)鋼，單生產(chǎn)。幾何元素分析：該工件外形復(fù)雜，包含了平面、圓弧面、孔等幾何元素,其中，圓弧面在設(shè)計(jì)的過程中利用導(dǎo)動(dòng)進(jìn)行切除。材料分析：材料為HT200，調(diào)制狀態(tài)，硬度為HRC2030，適合加工中心加工。零件結(jié)構(gòu)工藝性好還是差對(duì)其工藝過程的影響非常大，不同結(jié)構(gòu)的零件盡管都能滿足使用性能要求，但它們的加工方法和制造成本卻可能有很大的差別。良好的結(jié)構(gòu)工藝性就是指在滿足使用性能的前提下，能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本而方便地加工出來。零件結(jié)構(gòu)工藝性審查是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，要憑借豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。審查時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)向設(shè)計(jì)部門提出修改意見加以改進(jìn)[6]。首先我們應(yīng)當(dāng)清楚工藝安排應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。由于該零件有端面、外表面、倒角需要加工，且各表面之間有較高的尺寸精度和長度的要求，考慮到數(shù)控機(jī)床具有在一次安裝下加工出多個(gè)表面的特點(diǎn)，因此該零件加工適宜采用工序集中的方式，這樣就使每道工序加工內(nèi)容很多，工藝路線變短。選用工序集中的方式加工不僅能夠保證加工精度、充分利用了現(xiàn)有設(shè)備，而且也減少了工件裝夾次數(shù)，利于保證表面間的位置精度，縮短了生產(chǎn)加工時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。零件的技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面：（1）加工表面的尺寸精度（2）主要加工表面的形狀精度（3）主要加工表面之間的相互位置精度（4）加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求（5）熱處理要求（6）其他要求（如動(dòng)平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí)現(xiàn)。特別要分析主要表面的技術(shù)要求，因主要表面的加工確定了零件工藝過程的大致輪廓。該零件固定鉗身在加工時(shí)要保證它的各項(xiàng)精度指標(biāo)，如：各項(xiàng)尺寸精度、表面粗糙度等。（1）首先加工后要求達(dá)到一定的精度要求。 （2）零件加工時(shí)保證不同的長度尺寸及表面粗糙度要求。（3）零件的外輪廓要光滑。 加工工藝路線的總體設(shè)計(jì)對(duì)于多臺(tái)不同的數(shù)控機(jī)床、多道工序才能完成加工的零件,工序的劃分自然以機(jī)床為單位來進(jìn)行。而對(duì)于需要很少的數(shù)控機(jī)床就能加工完零件全部內(nèi)容的情況,數(shù)控加工工序的劃分一般按照下列方法進(jìn)行： （1） 以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序。（2）一個(gè)完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容作為一道工序。（3）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序。（4）以粗、精加工劃分工序。所以綜合考慮具體情況和經(jīng)濟(jì)性,機(jī)床設(shè)備、現(xiàn)有的工裝設(shè)備等因素,為了更好的完成加工, 我模擬了2個(gè)加工工序方案。方案一:以裝夾劃分需要兩道工序。工序一，第一次裝夾然后進(jìn)行粗精加工使工件達(dá)到加工精度。工序二，掉頭裝夾進(jìn)行粗精加工。方案二:以粗精加工劃分需要兩道工序。工序一，第一次裝夾然后進(jìn)行粗加工，掉頭再進(jìn)行粗加工。工序二，裝夾工件進(jìn)行精加工，再掉頭，再進(jìn)行精加工。經(jīng)過比較方案二要比方案一多裝夾2次，在同樣保證加工精度的情況下明顯方案一更為方便快捷提高了工作效率所以我選擇方案一做為我設(shè)計(jì)的零件的數(shù)控加工工序，以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序,以安裝的加工作為工序,我的零件共需要兩次裝夾,分別進(jìn)行粗加工、精加工。這樣兩道工序就能完成零件的加工,定位基準(zhǔn)可以得到很好的保證,不會(huì)出現(xiàn)定位誤差。每次裝夾都要對(duì)刀,這樣就只對(duì)刀兩次,保證了刀位誤差。銑削加工工藝路線的擬定是制定銑削工藝規(guī)程的重要內(nèi)容之一，其主要內(nèi)容包括選擇各種加工表面的加工方法、劃定加工階段、劃分工序的先后順序等。對(duì)于數(shù)控銑床，應(yīng)重點(diǎn)考慮幾個(gè)方面：能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求；是走刀路線最短，既可簡化程序段，又可減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。 根據(jù)工件的幾何元素要求，本工件的加工方法為外輪廓的銑削，曲面的銑削。按照銑削加工的工藝原則，工件的加工工藝方法為：（1）在臺(tái)虎鉗上裝夾毛坯，加工部分高出臺(tái)虎鉗70mm；（2）使用直徑為12mm，圓弧為3mm的牛鼻刀對(duì)零件（不包括流道和型腔）進(jìn)行粗加工；（3）使用直徑為8mm的牛鼻刀對(duì)零件進(jìn)行二次開粗；（4）使用直徑為8mm的球頭刀對(duì)零件整體（不包括流道和型腔）進(jìn)行精加工；（5）使用直徑為12mm的平刀進(jìn)行平面加工。（6）對(duì)零件進(jìn)行拋光處理，使零件達(dá)到所要求的表面粗糙度； 毛坯設(shè)置數(shù)控銑床它的夾頭用虎鉗夾裝夾毛坯，毛坯尺寸10010067mm。用牛鼻銑刀Ф1015粗銑刀，粗銑時(shí)最大進(jìn)給量為2mm，主軸的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘。，下工件設(shè)置，毛坯設(shè)置 尺寸設(shè)置：100100材料：45鋼選擇定位基準(zhǔn)（1）粗基準(zhǔn)的選擇原則選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，并注意盡快獲得精基面。本固定鉗身的加工應(yīng)遵循的原則有：① 合理分配加工余量原則② 保證零件相互位置要求原則③ 夾緊原則④ 不重復(fù)使用原則本次設(shè)計(jì)的固定鉗身粗基準(zhǔn)的選擇遵循的是合理分配加工余量原則，所選的基準(zhǔn)為零件的外圓柱表面[7]。（2）精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮保證加工精度。本固定鉗身數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂的加工應(yīng)遵循的原則有：① 基準(zhǔn)重合原則 固定鉗身數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂為軸類零件即選用外表面基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差。② 自為基準(zhǔn)原則 選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，本零件對(duì)加工表面沒有太高的尺寸精度要求，所以不必考慮此原則。③ 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。④ 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡單、操作方便。無論是精基準(zhǔn)還是粗基準(zhǔn)的選擇，上述原則都不可能同時(shí)滿足，有時(shí)還相互矛盾的，因此，選擇根據(jù)實(shí)際情況分析，權(quán)衡利弊，保證其主要要求。本次設(shè)計(jì)的固定鉗身數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂精基準(zhǔn)的選擇遵循的是基準(zhǔn)重合原則，固定鉗身數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂軸類零件即選用外表面基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差。由于毛坯已經(jīng)確定采用鑄件，比較適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。鑄件的毛坯精度較高,硬度較大，外圓柱表面的毛坯余量均勻。所以，可以直接采用鋼料的外圓柱表面作為粗加工定位基準(zhǔn)。以毛坯的外圓柱表面作為粗定位基準(zhǔn)，加工出零件的精加工定為基準(zhǔn)。這樣可以確保重要表面的精加工余量，采用外圓柱表面作為粗加工定位基準(zhǔn)，達(dá)到了簡單、方便、快捷的目的?？s短了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率[8]。 鉗口板加工 圖紙分析鉗口板三維圖所示材料為45號(hào)鋼，單生產(chǎn)。幾何元素分析：該工件外形簡單，包含了平面、孔等幾何元素。 精度分析：該工件被加工部分的各尺寸和形位公差、表面粗糙度要求較高，部分尺寸達(dá)到IT8IT7級(jí)精度。材料分析：固定螺釘?shù)牟牧蠟?5鋼，調(diào)制狀態(tài)，硬度為HRC2030，適合加工中心加工。 加工工藝路線的總體設(shè)計(jì)銑削加工工藝路線的擬定是制定銑削工藝規(guī)程的重要內(nèi)容之一，其主要內(nèi)容包括選擇各種加工表面的加工方法、劃定加工階段、劃分工序的先后順序等。對(duì)于數(shù)控銑床，應(yīng)重點(diǎn)考慮幾個(gè)方面：能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求；是走刀路線最短，既可簡化程序段，又可減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。（1）根據(jù)工件的幾何元素要求，本工件的加工方法為外輪廓的銑削。（2） 按照銑削加工的工藝原則，工件的加工工藝方法為：①在臺(tái)虎鉗上裝夾100x27x10的毛坯，加工部分高出臺(tái)虎鉗10mm；②使用直徑為10mm，圓弧為3mm的牛鼻刀對(duì)零件（不包括流道和型腔）進(jìn)行粗加工； 毛坯設(shè)置數(shù)控銑床它的夾頭用虎鉗夾裝夾毛坯，毛坯尺寸1002710mm。用牛鼻銑刀Ф1015粗銑刀，粗銑時(shí)最大進(jìn)給量為2mm，主軸的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘。[11]。 固定螺釘?shù)募庸?圖紙分析固定螺釘三維圖，固定螺釘二維圖，所示材料為45號(hào)鋼，單生產(chǎn)。幾何元素分析：該工件外形規(guī)則，包含了槽、階梯軸等幾何元素,其中，偏心部分在設(shè)計(jì)的過程中利用偏移命令建立。精度分析：該工件被加工部分的各尺寸和形位公差、表面粗糙度要求較高，部分尺寸達(dá)到IT8IT7級(jí)精度。材料分析：固定螺釘?shù)牟牧蠟?5鋼，適合加工中心、數(shù)控車加工。 工件的基準(zhǔn)分析設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分析：工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為軸線。工藝基準(zhǔn)分析：該零件用到數(shù)控車加工，以左端面和軸線為工藝基準(zhǔn)，左端面為粗基準(zhǔn)。 加工工藝路線的總體設(shè)計(jì)加工方法：根據(jù)工件的幾何元素要求，本工件的加工方法包括外輪廓銑削，軸類切削。加工工藝路線：（1）車削右端面，保證平面度（2）在車床上加工右端面，保證右端的軸。（3）夾住左端軸，車加工左端軸。（4）夾住右端的軸，加工出左端直徑4mm的階梯軸。（5）夾住左端，加工出M4的孔 活動(dòng)鉗口加工 圖紙分析臺(tái)虎鉗活動(dòng)鉗口三維圖，所示材料為45號(hào)鋼，單生產(chǎn)。幾何元素分析 該工件外形形狀復(fù)雜，具有較多的曲面，倒角，而且其中流道的寬度較窄，對(duì)刀具要求高，難度大，對(duì)切削用量、進(jìn)給量要求很高，必須有很高的表面粗糙度和尺寸精度。精度分析該工件加工部分要求很高，必須擁有很高的表面粗糙度和尺寸精度[9]。該工件被加工部分的各尺寸和形位公差、表面粗糙度要求很高，主要尺寸高達(dá)IT1~IT2級(jí)精度。，