邵雨露 楊曉紅
摘 要:平口鉗絲杠是平口鉗中的重要零部件,在力矩傳遞還是在精度保證上都起到非常重要的作用。用三維軟件以絲杠的穩(wěn)定性和精度為基礎(chǔ)對(duì)其進(jìn)行整體設(shè)計(jì),螺紋為矩形螺紋螺距為6mm進(jìn)行配合。從對(duì)絲杠的結(jié)構(gòu)工藝性分析、工藝方案的選擇、材料的選擇、基準(zhǔn)的選擇、工藝過(guò)程的編制、活動(dòng)鉗身的加工個(gè)過(guò)程以及所用設(shè)備和參數(shù)的選擇等諸多方面進(jìn)行了比較、分析,最后制訂了絲杠的加工工藝規(guī)程。
關(guān)鍵詞:絲杠 設(shè)計(jì) 工藝
中圖分類(lèi)號(hào):TK422 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)01(b)-0000-00
作者簡(jiǎn)介:邵雨露(1979-),女,漢族,河南周口人,講師。從事機(jī)械制造及材料成型技術(shù)的教學(xué)與研究。
1 平口鉗絲杠的整體設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要以絲杠的設(shè)計(jì)為主,因?yàn)榻z杠無(wú)論在力矩傳遞還是在精度保證上都起到非常重要的作用,所以在設(shè)計(jì)中主要以穩(wěn)定和精度為基礎(chǔ),在中間傳遞部分進(jìn)行螺紋的力學(xué)分析,通過(guò)兩端部位的粗糙度保證進(jìn)行裝夾,從而對(duì)絲杠整體進(jìn)行保證,達(dá)到力學(xué)效果和實(shí)際的效果,其中螺紋為矩形螺紋螺距為6mm進(jìn)行配合,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行機(jī)械加工。
2 平口鉗絲杠的加工工藝規(guī)程編制
2.1 結(jié)構(gòu)工藝性分析
(1)位置分析
中心孔與旋轉(zhuǎn)軸配合,選擇間隙配合并且有較高的粗糙度要求,保證運(yùn)動(dòng)靈活,選擇輪廓算術(shù)平均偏差為3.2μm的粗糙度,尺寸精度為H6;旋轉(zhuǎn)平面與底面有0.005mm的平行度要求。
(2)精度分析
該工件的粗糙度要求不大,尺寸精度一般。
(A)此零件與絲杠間隙配合,要有較高的精度要求,為保證運(yùn)動(dòng)靈活,選擇輪廓算術(shù)平均偏差為3.2μm的粗糙度,尺寸精度為H6。(B)此零件支撐孔與支撐軸間隙配合,要有較高的精度要求,為保證運(yùn)動(dòng)靈活,選擇輪廓算術(shù)平均偏差為3.2μm的粗糙度,尺寸精度為H6。
(C)此零件滑動(dòng)軸孔與滑動(dòng)軸過(guò)盈配合,要有較高的精度要求,為保證運(yùn)動(dòng)靈活,選擇輪廓算術(shù)平均偏差為3.2μm的粗糙度,尺寸精度為N6。
2.2材料選擇
軸類(lèi)零件而且有螺紋對(duì)表面有硬度的要求,在加工之前必須采用熱處理進(jìn)行淬火和正火處理,所以選材為45鋼,適合熱加工處理.
2.3技術(shù)要求
(1)幾何元素的分析:該工件形狀結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,只含有軸。(2)粗糙度分析:該工件上表面粗糙度沒(méi)有太高的要求。(3)材料分析:該工件選用45號(hào)鋼(優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,硬度不高易切削加工
2.4主要加工表面
(1)零件外輪廓(2)?5通孔(3)Tr26×5LH-7e螺紋
2.5絲桿的強(qiáng)度校核
絲桿屬于傳動(dòng)裝置,傳遞的是扭矩力,所以要計(jì)算絲的扭矩力,計(jì)算如已知軸的直徑是18mm,計(jì)算扭矩是12.86mpa,與螺母之間配合,承受力符合。
由于絲杠屬于細(xì)長(zhǎng)軸,在加工過(guò)程中很容易出現(xiàn)同軸度的誤差,引起加工的誤差值無(wú)法控制,所以在加工過(guò)程中必須在鉗工的工位下進(jìn)行修正,因?yàn)樵诩?xì)長(zhǎng)軸在前期的加工下,及其容易產(chǎn)生彎曲,影響其直線度,所以必須進(jìn)行特殊處理,使其在后續(xù)的加工中保證直線度,以免產(chǎn)生更大的誤差。
2.6 加工工藝過(guò)程
2.7切削用量的選擇
(1)被吃刀量ap的確定
粗加工(表面粗糙度為Ra50-12.5μm)時(shí),除留有精加工的余量外,盡可能的一次或較少的走刀次數(shù)將粗加工余量切除;在中等功率機(jī)床上,ap=8-10mm,所以,本零件所選用的車(chē)床可以滿(mǎn)足,取ap=3.5mm,半精加工(表面粗糙度為Ra3.2-6.3μm)時(shí),ap=0.5mm;精加工(表面粗糙度為Ra0.8-1.6μm)時(shí),ap=0.25mm。
(2)進(jìn)給量f的確定
粗加工時(shí),在工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度較好的情況下,可選用較大的進(jìn)給速度,提高生產(chǎn)效率;所以經(jīng)查表得f=0.5mm/r;半精加工經(jīng)查表得f=0.3mm/r;精加工時(shí),進(jìn)給量應(yīng)按表面粗糙度的要求選擇,表面粗糙度要求高,進(jìn)給量可相應(yīng)的減少;所以經(jīng)查表得f=0.1mm/r。
(3)切削速度Vc的確定
粗車(chē)時(shí)的切削速度Vc一般取75-100m/min,根據(jù)零件的結(jié)構(gòu),選切削速度Vc=75 m/min
半精車(chē)時(shí)的切削速度Vc=80 m/min,精車(chē)時(shí)的切削速度Vc>80 m/min,所以選切削速度Vc=90 m/min。
2.8加工設(shè)備和工藝裝備
(1)機(jī)床的選擇:
外圓,環(huán)槽,攻螺紋,倒角選用華中數(shù)控車(chē)床;Φ1.5中心孔道選用Z516;銑平面選用X6130,用圓柱形油石研修前后中心孔。
(2)夾具的選擇
平口鉗絲杠主要使用通用夾具,如三爪卡盤(pán),平口鉗,前后頂尖。
(3)刀具的選擇
車(chē)床上加工外圓的工序,常選用硬質(zhì)合金車(chē)刀。絲杠零件所采用的材料為45鋼,所以采用YT類(lèi)硬質(zhì)合金,粗加工用YT5,半精加工用YT15,精加工用YT30;另外還需備有YT15,YT30的硬質(zhì)合金切槽刀。中心鉆:中心鉆B3.15/11.2GB/T6078.2-1998;銑刀:選用高速鋼圓柱形銑刀50X22GB/T1115-2002。
(4)量具的選擇
根據(jù)零件表面的精度要求,尺寸和形狀特點(diǎn),本零件的加工過(guò)程中選用最常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺(0-125mm,0.02mm),外經(jīng)千分尺(0-25mm,0.01mm),三針測(cè)量?jī)x。
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