固定钳身的设计与工艺规程编制

郭廷华 王杰 杨晓红

摘 要：固定钳身是平口钳中的重要零件之一，能起到连接工作台，又为其它零件提供安装区域的作用。借助三维软件Ug对固定钳身进行整体设计，对固定钳身的结构工艺性分析、工艺方案的选择、材料的选择、基准的选择、工艺过程的编制、活动钳身的加工个过程以及所用设备和参数的选择等诸多方面进行了比较、分析，最后制订了固定钳身的加工工艺规程。

关键词：固定钳身 设计 工艺

中图分类号：TK422 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）08（c）-0096-02

1 固定钳身的整体设计

固定钳身的作用主要体现于：作为主架，起到与稳定与校核的的作用，在固定钳身的所使用的过程中，以方便可调型为主，在进行设计中由于要考虑其承载稳定性和承载的适应性，所以在设计时以孔和面的设计为主，在承载孔的基础上要保证其同轴度和适应度作为基准。

1.1 固定钳身UG建模

设计、加工前先对固定钳身用Ug软件进行建模，如图1所示。

1.2 固定钳身三视图

绘制固定嵌身的三视图，如图2所示。

2 固定钳身的设计与工艺规程编制

2.1 结构工艺性分析

2.1.1 固定钳身的外形分析

钳身属于机架类零件[1]，在形状的设计中比较复杂，钳身与多种工件相配合，不但在平口钳中起到重要作用，而且在使用中也起到至关重要的作用，固定钳身的总体组合为综合式的，有圆柱性和凸台组成，其主要的作用是连接，与桌面和台面连接紧固，还与其他的一些零件进行过渡配合，为其他的零件提供安装区域。

2.1.2 几何元素的分析

该工件外形复杂，包含了圆弧面、平面、孔等集合元素，其中圆弧面在设计过程中利用导动切除，在孔的加工中一定要保证两段的同轴度使其在中心的对称中较为合理，才能在使用中更加方便和快捷。

2.1.3 零件材料的分析

钳身在选取材料时较为简单，按照对其稳定性的要求，确定选取材料为HT200[2]，调质处理，硬度为HRC20～30，适合在加工中心加工。

2.2 固定钳身毛坯的选择

固定钳身为铸件，属小批量生产。选择合适的毛坯，对零件的加工质量、加工工时都有很大的影响。滑动钳身，形状结构较复杂，考虑选用铸件，铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。

2.3 固定钳身毛坯的技术要求

铸件不应有裂纹，砂眼和局部缩松、气孔及夹渣等缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤和粘砂；铸造圆角为R5～R10。

2.4 主要加工表面

（1）零件外轮廓；（2）钳口面；（3）导轨槽。

2.5 基准的选择

根据粗、精基准选择原则，确定各加工表面的基准如表1所示。

2.6 拟定机械加工工艺路线

（1）确定各表面的加工方法。根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，选定加工方法如下：外轮廓铣削一次完成；钳口面与直角面粗-精铣；钻沉头孔；M3螺纹孔钻-攻丝。

（2）加工工艺路线的总体设计。此零件适合在铣床上加工[3]。对于加工来说要能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求使走刀路线最短。

（3）按照铣削加工的工艺原则确定工件的加工工艺过程为：①铸造毛坯并装夹在平口钳上；②使用直径为25的立铣刀分别加工毛坯的各个面；③使用直径为 11的麻花钻打通孔11与沉头孔用18麻花钻钻至18；④使用直径为7的麻花钻打通孔7与沉头孔用10麻花钻钻至10；⑤使用直径为7的麻花钻加工通孔7；⑥使用直径为17麻花钻加工丝杠孔至17；⑦使用磨床加工丝杠孔至25；⑧使用M6丝锥加工螺纹。

2.7 加工余量及工序尺寸的确定

根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸，如表所2示。

其余未说明加工部分均一次加工完成。

2.8 设备的选用和参数的选择

2.8.1 设备的选用

采用华中数控铣床对工件进行加工，游标卡尺量程0-250mm对工件进行测量，角度规对直角测量，平口钳对工件进行装夹。

2.8.2 设备切削参数的选择

主轴转速的确定：粗加工转速取800 r/min，精加工转速取1000 r/min。

速度的确定：粗加工进给速度60 mm/min。精加工进给速100 mm/min。钻孔时主轴转速为1000 r/min，进给量为0.5 mm/r。

参考文献

[1] 王德俊.机械制图[M].北京：清华大学出版社.2010：203-204.

[2] 王祖堂.金属塑性成形理论[M].北京：机械工业出版社， 1992：63-67.

[3] 王凤平.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2012：54-55.