支架類(lèi)零件機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)

徐堅(jiān)

摘 要：科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，讓我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)得到了發(fā)展的春天，獲得了大量的發(fā)展機(jī)會(huì)，支架類(lèi)零件的制作在使用的過(guò)程中獲得了很多的好評(píng)，應(yīng)用的范圍也一直在擴(kuò)展，這種零件在機(jī)械的使用中具有良好的穩(wěn)定性與操縱性，一直是氣密性要求高、適應(yīng)度好等高標(biāo)準(zhǔn)鑄件應(yīng)用的主要對(duì)象，在眾多實(shí)用性零件組成中具有突出的地位，本文針對(duì)這類(lèi)零件的使用與加工流程進(jìn)行了步驟上的研究，僅供專(zhuān)業(yè)人士的參考。

關(guān)鍵詞：支架類(lèi)零件；制作工藝；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在機(jī)床制作、汽車(chē)與機(jī)械變速箱等工作磨損程度大的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛的一類(lèi)機(jī)械組成就是支架類(lèi)零件，這種零件在制作過(guò)程中的工步驟比較簡(jiǎn)潔，但是制作的細(xì)節(jié)調(diào)整會(huì)涉及很多加工工藝實(shí)施，為了保證這種機(jī)械部件在使用過(guò)程中的質(zhì)量可以符合技術(shù)設(shè)計(jì)人員的要求，在對(duì)該類(lèi)零件的機(jī)械加工時(shí)，要對(duì)使用范圍進(jìn)行細(xì)節(jié)以及規(guī)格上的調(diào)整。

1.機(jī)械加工工藝分析

支架零件采用較多的材料是 HT200，灰鑄鐵有較好的耐熱性和良好的減振性，鑄造性能較好。該類(lèi)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程主要包括分析零件工藝性、選擇毛坯的制造方法、選擇基面的水位和高程的起始面、制定工藝路線、確定各工藝的制造設(shè)備、刀具和夾具等，確定工序的切削用量，填寫(xiě)完整的工藝文件。

以下為支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求。具體要求如下：

（1）圓柱 φ40mm，Ra 為 5.4μm。

（2）圓柱上方通槽，槽寬 8mm，Ra 為 6.3μm；槽深 5mm。

（3）圓柱體上的圓柱孔 φ8mm， 對(duì)底板的不垂直度為 0.02mm，Ra 為 10.5μm。

（4）底板4xφ8 H7 圓柱孔，Ra 為 1.6μm。

（5）兩側(cè)加強(qiáng)筋圓柱有對(duì)稱(chēng)度要求，不對(duì)稱(chēng)度為 0.20；對(duì)底板有垂直度要求，不垂直度為 0.10。

2.工藝過(guò)程設(shè)計(jì)

該支架零件加工集很多工序?yàn)橐惑w的制造工藝，為了完成該零件的制造，需要進(jìn)行一串的連續(xù)動(dòng)作，制定出科學(xué)完善的工藝路線，對(duì)機(jī)械制造的有序進(jìn)行有著重要意義。對(duì)于該零件的工藝路線，可擬定如下工藝路線：鑄造→時(shí)效處理→銑上下端面→銑下面?zhèn)让妗@孔→鏜孔→鉆孔→溝槽→銑寬槽→質(zhì)檢→入庫(kù)。制造工藝不是一成不變的，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際零件特點(diǎn)，對(duì)加工的環(huán)節(jié)適時(shí)進(jìn)行調(diào)整和改變。

3.加工余量的確定

機(jī)械制造加工過(guò)程中會(huì)對(duì)加工余量進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，加工余量的設(shè)置是為了保證這些部件在生產(chǎn)過(guò)程中，可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的精確度以及表面粗糙度，在對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中的加工余量進(jìn)行確定時(shí)，可以采用的方法有3種。第一種是經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法，是指由工藝制造人員根據(jù)平時(shí)的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)加工余量的預(yù)留規(guī)格進(jìn)行實(shí)際估算。一般情況下，這種加工余量的確定會(huì)隨著一機(jī)械制造人員的施工經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生規(guī)格上的上下浮動(dòng)，精確度會(huì)受到工作人員的經(jīng)驗(yàn)影響。

第二種確定方法是根據(jù)機(jī)械制作的記錄表格進(jìn)行查表修正，因?yàn)楣に囍谱魅藛T在實(shí)際加工過(guò)程中會(huì)根據(jù)生產(chǎn)的時(shí)間以及相關(guān)的制作數(shù)據(jù)制作出一個(gè)較為詳細(xì)的數(shù)據(jù)表格，實(shí)際加工過(guò)程中就可以結(jié)合這些表格來(lái)對(duì)加工余量進(jìn)行確定。

最后一種方法是分析計(jì)算法，可以根據(jù)試驗(yàn)資料以及計(jì)算公式來(lái)對(duì)加工余量的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。這3種方法在使用過(guò)程中第二種以及第三種余量計(jì)算方式應(yīng)用的次數(shù)比較多，原因是在數(shù)據(jù)確定上比較精確。但是分析計(jì)算法在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)受到切削條件的限制，所以在實(shí)際使用過(guò)程中受到的限制因素影響較大，第三種查表修正法的使用相比較之下就比較可靠穩(wěn)定，原因使得這種方法是通過(guò)計(jì)算的方法將余量的數(shù)量進(jìn)行確定的，有了公式與計(jì)算的加入，會(huì)讓數(shù)值的精確性得到保障，所以3種方法中分析計(jì)算法的數(shù)值保障效果最好。如技術(shù)操作人員在進(jìn)行銑削加工時(shí)，就可以使用技術(shù)手冊(cè)上的規(guī)格制定進(jìn)行余量上的計(jì)算。將加工時(shí)需要預(yù)制出的余量數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，有效保障預(yù)留數(shù)值上的精確性與機(jī)械零件的質(zhì)量。

4.專(zhuān)用夾具工裝設(shè)計(jì)

4.1 定位及定位誤差分析

工藝操作人員在對(duì)專(zhuān)用的夾具進(jìn)行規(guī)格選擇時(shí)，要對(duì)定位的誤差進(jìn)行計(jì)算，防止在定位的過(guò)程中出現(xiàn)與基準(zhǔn)重合原則不符的情況。可以對(duì)夾具的使用采用支撐板與定位銷(xiāo)定位的方法，將自由度進(jìn)行限制，但是數(shù)量的限制程度不能超過(guò)6個(gè)自由度，對(duì)于底面的在對(duì)底面3個(gè)支撐板限制規(guī)格進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)該預(yù)留出兩個(gè)自由度支撐在兩邊的支撐板，數(shù)量限制為3個(gè)，定位銷(xiāo)限制的自由度設(shè)置為一個(gè)。

4.2夾緊機(jī)構(gòu)

在對(duì)夾緊裝備進(jìn)行規(guī)格上的設(shè)置時(shí)，要求是這些裝備在對(duì)零件進(jìn)行處理時(shí)，在夾緊力的影響下，制作的工件可以被牢固的固定在定位支撐架上。此時(shí)，工藝制作人員應(yīng)該對(duì)夾緊方向進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，與工件剛度的最大方向保持一致，減少工件在制作過(guò)程中出現(xiàn)的變形情況。夾緊工件制作過(guò)程中還會(huì)受到切削力和是重力等影響因素的限制，此時(shí)制作人員就可以對(duì)這兩個(gè)方向進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控，保持一致。讓加緊點(diǎn)與支撐元件之間的位置處理也可以保持設(shè)置在一個(gè)平面上。為了保證工件的制作可以達(dá)到工藝制作上的要求，工藝制作人員應(yīng)對(duì)作用點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

4.3夾具體

夾具體在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中使用的范圍面較廣，同時(shí)為了考慮安置在家具中的各種原件可以達(dá)到使用上的要求，就必須對(duì)工件裝卸和機(jī)床固定進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)格設(shè)置，達(dá)到使用便利上的規(guī)定。所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該將夾具體設(shè)計(jì)的較為容易操作，同時(shí)擁有良好的強(qiáng)度與以及剛度性能，可以方便在使用過(guò)程中拆卸以及安裝。這些元件的結(jié)構(gòu)和尺寸都符合穩(wěn)定上的性能要求，細(xì)節(jié)處理上也要達(dá)到相應(yīng)的規(guī)定，滿足使用過(guò)程中的精確度規(guī)格?？梢栽谑褂玫倪^(guò)程中良好的排屑，讓機(jī)械的性能可以在使用的過(guò)程中穩(wěn)定發(fā)揮。

4.4 對(duì)刀及夾具的安裝方案

在對(duì)夾具的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作時(shí)，可以先將機(jī)構(gòu)方案的大致規(guī)模進(jìn)行確定，這樣的處理方法使用是為了讓安裝的工具位置進(jìn)行精確的確定，技術(shù)處理人員在對(duì)槽進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)該對(duì)刀具的安裝位置以及方向進(jìn)行調(diào)整，可以保障機(jī)械在運(yùn)行的過(guò)程中可以快速且準(zhǔn)確地將制作人員需要的形狀以及規(guī)格進(jìn)行滿足。此時(shí)為了保證零件的加工質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)人員的要求，工藝制作人員在對(duì)刀具的種類(lèi)進(jìn)選擇時(shí)，應(yīng)該選擇直角對(duì)刀塊，用一對(duì)定位鍵對(duì)方向進(jìn)行確定，讓加工工作臺(tái)與制作的方向可以保持一致，進(jìn)而對(duì)零件的質(zhì)量進(jìn)行進(jìn)一步的滿足。

結(jié)論

工藝制作人員在對(duì)支架類(lèi)零件進(jìn)行制作安裝時(shí)，需要對(duì)工裝設(shè)計(jì)以及加工工藝進(jìn)行全面的了解，也要對(duì)施工的作業(yè)面而進(jìn)行規(guī)格上的詳細(xì)檢查。根據(jù)實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)加工中的機(jī)械定位進(jìn)行明確，得出一個(gè)科學(xué)合理的定位基準(zhǔn)規(guī)格，讓零件的工藝性以及實(shí)用性都可以達(dá)到規(guī)格要求。在對(duì)工藝制作上的路線進(jìn)行確定時(shí)，工作人員應(yīng)該將加工過(guò)程中需要預(yù)留出的余量進(jìn)行明確，在確定的過(guò)程中也應(yīng)該對(duì)切削的用量進(jìn)行掌握，在加工時(shí)，工藝制作人員要使用專(zhuān)屬的工具，對(duì)生產(chǎn)的效率進(jìn)行保障，只有這樣嚴(yán)格的規(guī)定，才能讓加工制作中的精確性滿足精度上的要求，讓產(chǎn)品的合格率得到實(shí)質(zhì)性的提升。

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