支架類零件機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)對(duì)策

摘 要：當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也取得了顯著進(jìn)步，我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)也步入了快速發(fā)展的時(shí)代，支架類零件的加工生產(chǎn)在應(yīng)用的過(guò)程中也得到了不少好的評(píng)價(jià)，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，對(duì)加工工藝、工裝設(shè)計(jì)均有了更高的要求。支架類零件在實(shí)際使用中一直被作為氣密性要求高、適應(yīng)性好的高標(biāo)準(zhǔn)鑄件的主要應(yīng)用輔件，有著很好的穩(wěn)定性和可操縱性，在多數(shù)實(shí)用性零件組成中占有重要的地位。

關(guān)鍵詞：支架類零件；加工工藝；工裝設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.002

在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中損壞力度嚴(yán)重的工作中，支架類零件是用途比較廣的一種機(jī)械零件組成。這類零件的加工工序較多，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)形式通常較為復(fù)雜，加工過(guò)程中需要多種工裝來(lái)保證各表面間的協(xié)調(diào)。為保證機(jī)械零件的制作過(guò)程滿足實(shí)際使用中所需要的質(zhì)量，往往會(huì)進(jìn)行許多細(xì)節(jié)上的調(diào)整與改進(jìn)。

1 支架類零件加工工藝

在支架類零件的加工工序中，選擇正確的定位基準(zhǔn)和排除機(jī)加工內(nèi)應(yīng)力都是需要考慮的重要問(wèn)題。排除機(jī)加工內(nèi)應(yīng)力可使得加工的零件達(dá)到所要求的韌度。選擇一個(gè)正確合適的定位基準(zhǔn)，可以說(shuō)基本決定了零件加工工藝順序。

首先確定毛坯的制造形式及各個(gè)表面的加工方案。一個(gè)好的結(jié)構(gòu)要同時(shí)達(dá)到兩個(gè)要求，一是必須滿足設(shè)計(jì)要求，二是有良好的機(jī)械加工工藝性。在保證質(zhì)量的同時(shí)應(yīng)該使加工需要的勞動(dòng)量最小化，并且要便于加工。在選擇加工方法時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)要求：（1）考慮原材料的性質(zhì)；（2）考慮生產(chǎn)類型及適合的加工設(shè)備。例如在大量化的生產(chǎn)中可采用高效率的設(shè)備，小量的生產(chǎn)中可采用一般所需的加工設(shè)備；（3）考慮加工表面的質(zhì)量要求，根據(jù)要求選擇加工方法；（4）根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際情況，考慮是否有需要改進(jìn)的工序或設(shè)備；（5）另外還有一些其他因素比如零件形狀、重量及性能等也需要考慮。

2 機(jī)床設(shè)計(jì)制造

第一步要先選擇一種合適的工藝方法，同一種工件可以用許多種工藝方法來(lái)進(jìn)行加工。而工藝方法的選定一定程度上影響了機(jī)床的結(jié)構(gòu)與性能，改變工藝方法常常會(huì)帶來(lái)一系列的變化。方法不同，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)也不同。確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)首先需滿足工作要求，在此基礎(chǔ)上盡量減小運(yùn)動(dòng)數(shù)目，尤其是要求高的運(yùn)動(dòng)數(shù)目。使運(yùn)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單化，從而達(dá)成一個(gè)執(zhí)行減完成多個(gè)運(yùn)動(dòng)的目的。機(jī)床盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)化的通用夾具。

對(duì)于機(jī)床的全面布局，這方面要求有：（1）保證足夠的剛性和韌性；（2）保證刀具夾具等與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及相對(duì)位置；（3）使其方便操作、維修等；（4）造型要求美觀。

接下來(lái)確定機(jī)床的一些主要技術(shù)參數(shù)，包括主參數(shù)和基本參數(shù)。合理排列主軸轉(zhuǎn)速，可以采用等比數(shù)列排列的優(yōu)點(diǎn)，使排列均勻且傳動(dòng)簡(jiǎn)化。根據(jù)實(shí)際情況確定進(jìn)給量，有無(wú)級(jí)變速和有級(jí)變速兩種形式。確定機(jī)床的電機(jī)功率有三種方法，一是實(shí)測(cè)法，二是計(jì)算法，三是統(tǒng)計(jì)分析法。一般實(shí)測(cè)法和計(jì)算法通常用于專用機(jī)床，而統(tǒng)計(jì)分析法則用于通用機(jī)床。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)選用一種以上的方法，比較分析，最終確定電機(jī)功率。

3 工裝設(shè)計(jì)

（1）定位分析。 操作人員在進(jìn)行專業(yè)夾具的規(guī)格選擇時(shí)，為防止定位過(guò)程中出現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)重合原則不符的狀況，要進(jìn)行定位誤差的計(jì)算?？梢圆捎弥伟迮c定位銷定位的辦法下肢自由度，但是最多6個(gè)自由度，確定對(duì)面3個(gè)支撐板限定規(guī)格時(shí)，對(duì)支撐在兩邊的支撐板預(yù)先留出兩個(gè)自由度。

（2）夾緊力。在對(duì)零件的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要求裝備產(chǎn)生的夾緊力足以使制作的工件可以被牢牢的固定在支撐架上。操作人員應(yīng)設(shè)置好裝備，使夾緊方向與工件的大方向維持一致，以降低制造過(guò)程中出現(xiàn)的變形情況的概率。另外，在實(shí)際加工過(guò)程中還可能會(huì)受到其他的影響，比如切削力和重力。操作人員可針對(duì)這兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)整，使保持一致。工作人員還應(yīng)該嚴(yán)格控制作用點(diǎn)以保證制作可以達(dá)到相應(yīng)的要求。

（3）安裝刀具及夾具的方案。為了使安裝的工具位置有一個(gè)更精確的定位，在制作設(shè)計(jì)方案時(shí)，可先確定方案的大致規(guī)模。技術(shù)人員在加工處理槽時(shí)，應(yīng)調(diào)整好刀具的方向及安裝位置，確保在運(yùn)行的過(guò)程中能快速且精準(zhǔn)地滿足操作人員需要的規(guī)格。為使工件達(dá)到所需要的質(zhì)量，制作人員在進(jìn)行刀具類別的選擇時(shí)，可以選擇直角對(duì)刀塊，使工作臺(tái)與制作方向保持在同一方向，以便更容易達(dá)到零件需要滿足的質(zhì)量要求。

4 工藝改進(jìn)措施

（1）完善生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。通過(guò)完善加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)提升機(jī)械產(chǎn)品的加工精度是一項(xiàng)有力措施?？赏ㄟ^(guò)制定合理的預(yù)防措施來(lái)降低誤差的發(fā)生概率。根據(jù)不同零件的特點(diǎn)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，有效提升機(jī)械零件的精度。

（2）誤差分組法。使用誤差分析法，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將生產(chǎn)的毛坯和半成品進(jìn)行分組，再對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步生產(chǎn)加工，適量調(diào)整工件位置來(lái)減小誤差，確保了所加工零件的質(zhì)量，在整體上實(shí)現(xiàn)了加工過(guò)程的有效控制。

（3）使用冷卻液。為防止零件因?yàn)闇囟忍叨l(fā)生變形，可使用冷卻液。在加工零件上使用合適量的冷卻液，降低部分區(qū)域的溫度，減小零件變形的幾率。此外，控制機(jī)械加工機(jī)床的熱量還有許多方法，如通過(guò)為機(jī)床添加潤(rùn)滑劑以減少熱量的產(chǎn)生，通過(guò)安裝添加冷卻液的散熱設(shè)備，起到散熱作用。

（4）填補(bǔ)法和補(bǔ)償法。在機(jī)械零件的加工過(guò)程中，可能因很多外界環(huán)境影響，引起誤差，但仍可通過(guò)合理科學(xué)的方法來(lái)減小誤差。比如采用填補(bǔ)法降低零件加工的誤差，使用壓力器定期產(chǎn)生壓力，補(bǔ)償數(shù)控車床誤差，提高產(chǎn)品的加工精度。

5 總結(jié)

操作人員要求全方面了解工裝設(shè)計(jì)和加工工藝，仔細(xì)檢查施工的作業(yè)面，才能更好的完成支架類零件的制作安裝過(guò)程。根據(jù)實(shí)際情形明確設(shè)計(jì)加工過(guò)程中的機(jī)械定位，確立適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，使零件達(dá)到要求的使用性和工藝性。在設(shè)計(jì)加工工藝路線時(shí)，操作人員應(yīng)明確實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中的加工余量，也應(yīng)掌握好切削的用量。加工時(shí)需使用專屬工具，保證生產(chǎn)效率，嚴(yán)格規(guī)定，使加工工藝滿足精度要求，提升產(chǎn)品的合格率。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊明.機(jī)械加工工藝的完善措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（06）：92.

[2]徐晉之.“鉆床夾具設(shè)計(jì)”零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝設(shè)備[J].科技傳播，2013（03）.

[3]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

作者簡(jiǎn)介：崔相信（1967-），男，河南溫縣人，本科，工程師。