搖臂零件數(shù)控加工工藝分析

高星（1.湖南瀟湘技師學(xué)院，湖南 永州 425000 ；2.湖南九嶷職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 永州 425000）

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搖臂零件數(shù)控加工工藝分析

高星1,2
（1.湖南瀟湘技師學(xué)院，湖南 永州 425000 ；2.湖南九嶷職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 永州 425000）

摘要：本文以第六屆全國(guó)數(shù)控大賽教師組搖臂零件為例，探討其數(shù)控加工過(guò)程、數(shù)控加工工藝，對(duì)比賽及加工過(guò)程中所出現(xiàn)的一些問(wèn)題，提出了解決辦法。

關(guān)鍵字：全國(guó)數(shù)控比賽；搖臂零件；數(shù)控加工；工藝過(guò)程

搖臂零件是第六屆全國(guó)數(shù)控大賽教師組連桿機(jī)構(gòu)中三個(gè)現(xiàn)場(chǎng)加工的第一個(gè)，在6 h的比賽中，加工分配的時(shí)間大約1.5 h，它的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但加工精度高，加工過(guò)程中也有一些問(wèn)題，通過(guò)集訓(xùn)中的試加工，總結(jié)出適合比賽的數(shù)控加工工藝。

1　零件圖分析

如圖1所示，上面和下面兩個(gè)圓柱是用來(lái)連接軸承的。左邊凸出來(lái)的是用來(lái)連接連桿的，整個(gè)零件是放在鋁制盒子里面（結(jié)合總裝配圖分析）。整個(gè)零件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，形狀表達(dá)清楚，尺寸完整。產(chǎn)品的尺寸精度為6～7級(jí)，配合部分的尺寸精度要求最高。3個(gè)圓柱的同軸度為0.02，要求較高，還有一個(gè)對(duì)稱(chēng)度為0.02的要求。整個(gè)零件的工作部分及配合部分的表面粗糙度為Ra1.6，要求較高。總體來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但精度較高的零件。

圖1　搖臂零件圖

圖2　專(zhuān)用夾具

2　工藝分析

2.1裝夾與工件坐標(biāo)系

這個(gè)零件的毛胚為44×60×84方塊，需要進(jìn)行3次裝夾，分3個(gè)方向進(jìn)行加工，比賽的數(shù)控機(jī)床上已經(jīng)提供藍(lán)新特的專(zhuān)用夾具，上面提供平口鉗夾持部分，故采用平口鉗裝夾。第一次裝夾兩個(gè)毛胚面，坐標(biāo)系為四面分中，以頂為零進(jìn)行加工，加工零件主視圖下面部分，加工深度為47 mm；第二次為翻面加工，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，以30 mm的兩加工面進(jìn)行裝夾，將不能把工件夾緊，加工時(shí)工件會(huì)擺動(dòng)，再加上3個(gè)圓柱面的同軸度要求比較高，這樣裝夾根本保證不了精度，故翻面進(jìn)行加工時(shí)，設(shè)計(jì)了一專(zhuān)用夾具，如圖2所示，這樣既保證加工精度，也提高了裝夾的可靠性，為了保證基準(zhǔn)的統(tǒng)一性，工件坐標(biāo)是設(shè)定在大圓的中心，Z方向以底為零，這樣比較容易保證總高，這一面的加工深度為33 mm左右；最后一面，把工件橫著擺放，夾30 mm的兩個(gè)平面，圓柱面緊靠，平口鉗下面基準(zhǔn)，工件懸空在平口鉗的左邊或者右邊，坐標(biāo)示以凸臺(tái)的兩個(gè)平面進(jìn)行分中，Z向以頂為零，最后一粗對(duì)一下即可，加工深度為15 mm。

2.2刀具與切削用量

此零件的加工的內(nèi)容包括外圓、孔、倒角、平面等，故需要開(kāi)粗用的機(jī)夾刀、精加工的立銑刀、90。NC點(diǎn)鉆、麻花鉆、絞刀等，加工的切削用量采用輕切快跑，減少切削力，具體如表1。

2.3加工工步

本零件的加工精度比較高，為保證零件的加工精度采用粗、精加工分開(kāi)，為了減小倒角所產(chǎn)生的變形對(duì)配合的影響，故把倒角安排在精加工之前，具體如表2。

表1　加工刀具表

表2　加工工步表

3　零件的加工

零件的加工采用CAXA制造自動(dòng)編程，為提高出程序的速度，可自己制定快捷鍵。夾位1的加工深度有47 mm，而一般的D12的刀具沒(méi)有這么長(zhǎng)的切削刃，故可以自己把夾持刀柄部分磨掉一些，到50 mm，以免干涉加工，或者購(gòu)買(mǎi)制定的加長(zhǎng)刀具。夾位1的刀具在安裝時(shí)，在保證加工深度的情況下，盡可能的減少長(zhǎng)度，以提高剛性。夾位2專(zhuān)用夾具上的定位孔可以留余量，在加工機(jī)床上進(jìn)行鏜孔，鏜孔后在裝夾工件，這樣可進(jìn)一步提高3個(gè)圓柱面的同軸度。粗加工可根據(jù)具體情況條件切削用量，提高加工效率。

精加工分兩刀，先半精加工，留0.08的精加工余量，保證余量均勻，再進(jìn)行精加工，在精加工的過(guò)程中，不要調(diào)節(jié)切削用量，避免精度發(fā)生改變。比賽時(shí)要保證機(jī)床的連續(xù)性，盡量使機(jī)床不要停，提前出好程序，減小輔助時(shí)間，這樣可在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)完成加工。

4　結(jié)語(yǔ)

本文先對(duì)搖臂零件的零件圖進(jìn)行了分析，接著對(duì)加工工藝進(jìn)行了分析，選擇了合適的裝夾方案，對(duì)加工中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，提出解決辦法；這個(gè)零件的加工工藝需要考慮的問(wèn)題很多，如不周全細(xì)仔的考慮，就可能加工出不合格的零件，或者不能再規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成加工。事實(shí)證明，在單件比賽零件加工中，此加工工藝方案能較好的勝任。

參考文獻(xiàn):

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[4] 王福利.易變形復(fù)雜零件加工工藝研究[J].機(jī)械工程師，2008(7):156～157.

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CNC machining process analysis for rocker arms parts

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659

文章編號(hào)：1009-797X（2016）12-0023-03

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2016.12.010

作者簡(jiǎn)介：高星（1983-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)閿?shù)控加工工藝，CAD/CAM，逆向成型技術(shù)。

收稿日期：2016-05-10