支架類零件機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計技巧

康 德

(鹽城生物工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 鹽城 224000)

1 支架類零件的機(jī)械加工工藝要點(diǎn)

1.1 定位基準(zhǔn)選擇

定位基準(zhǔn)的選擇與支架類零件的加工質(zhì)量直接相關(guān)，通?？删唧w分為粗基準(zhǔn)選擇與精基準(zhǔn)選擇2部分。其中，粗基準(zhǔn)的選擇需要遵循“相互精度”原則，以零件的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，如零件存在多個不加工表面，則需要以其中相對精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。而精基準(zhǔn)的選擇則需要充分考慮到基準(zhǔn)重合問題，以加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)[1]。

1.2 加工工序安排

在加工工序的安排上，則需要堅持“基準(zhǔn)先行”“先粗后精”“先主后次”“先面后孔”繼電原則。其中“基準(zhǔn)先行”是指在表面加工時需要先加工精基準(zhǔn)面，之后再將其作為定位基準(zhǔn)展開零件其他表面的加工；“先粗后精”是指如表面精度要求較高，則需要先進(jìn)行粗加工，之后再對其進(jìn)行半精加工與精加工；“先主后次”原則簡單來說就是先完成主要表面的加工，待主要表面加工結(jié)束后，再進(jìn)行次要表面的加工；“先面后孔”則是指在有大平面作為定位基準(zhǔn)時，先進(jìn)行表面加工，之后再通過以面定孔的方式來完成孔加工，以保證孔位的準(zhǔn)確[2]。

1.3 加工余量確定

加工余量又稱工序余量，簡單來說就每一道工序加工過程中所切除的金屬層厚度，與零件加工質(zhì)量、加工效率、加工成本等都有著直接的關(guān)系。一般來說，由于金屬層的切除厚度越大，加工時的切除難度就會越高，因此為縮短加工時間、延長機(jī)床刀具的使用壽命，應(yīng)在保證零件尺寸、形狀、位置公差等方面加工質(zhì)量要求的同時，盡可能降低加工余量要求。而在誤差控制方面，加工余量還需根據(jù)上一道工序的尺寸公差、行為公差、表面缺陷厚度而定，這樣才能夠在加工過程中實現(xiàn)對誤差的有效縮減，同時達(dá)到誤差補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

1.4 毛坯余量確定

支架類零件大多以中批生產(chǎn)為主，為保證零件施工質(zhì)量，通常需要對零件的形狀、尺寸、力學(xué)性能及待加工零件進(jìn)行分析，以確定合理的機(jī)械加工流程與機(jī)械加工方法，并實現(xiàn)對待機(jī)械加工的成本控制。另外在對待加工零件的分析結(jié)果后，還要根據(jù)零件可能鑄造的最大尺寸與鑄造面公稱尺寸機(jī)械加工工藝標(biāo)準(zhǔn)，將毛坯余量確定下來，或是從各個加工環(huán)節(jié)的切削余量來計算出具體的毛坯余量。

2 支架類零件的夾具工裝設(shè)計技巧

2.1 準(zhǔn)確計算定位誤差

在零件機(jī)械加工中，為避免因基準(zhǔn)不重合而影響加工質(zhì)量，通常都會選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，而工藝制造人員在進(jìn)行支架類零件夾具設(shè)計時，也同樣需要遵循這一標(biāo)準(zhǔn)重合原則，進(jìn)行準(zhǔn)確的定位誤差計算，并根據(jù)具體的定位誤差來對夾具規(guī)格進(jìn)行合理選擇。例如通過對支撐板與定位銷定位方法的應(yīng)用，可空下肢自由度(最多為6個自由度)，而在確定對面3個支撐板限定規(guī)格時，則需要為零件2邊的支撐板預(yù)留出2個自由度。

2.2 合理確定夾緊機(jī)構(gòu)

夾緊機(jī)構(gòu)屬于夾具的重要組成部分，對夾具效率及夾具操作難度都有著直接的影響。一般來說，由于支架類零件在進(jìn)行鉆削加工時會產(chǎn)生很大的切削力，很容易出現(xiàn)傾覆力矩的情況，因此夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)采用2塊壓板分別放置在地板上并將其壓緊，而在相對支撐釘?shù)姆较?，則需要在2肋板之間設(shè)置好擋塊，以保證支架零件加工時能夠被夾緊，不會出現(xiàn)大幅度位移的情況[3]。

2.3 注意生產(chǎn)效率控制

由于支架類零件涉及加工工藝較多，生產(chǎn)效率相對較低，因此在進(jìn)行夾具設(shè)計時，還需充分考慮到生產(chǎn)效率問題，根據(jù)零件生產(chǎn)規(guī)模來決定夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，同時對夾具的各部分元件進(jìn)行通用化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，以縮短加工基本時間與輔助時間，提高零件加工效率。

2.4 保證零件加工安全

在進(jìn)行支架類零件夾具設(shè)計時，應(yīng)正確認(rèn)識到夾具對零件加工安全的重要影響，以方便、安全、省力作為核心設(shè)計原則，對夾具的操作要求進(jìn)行調(diào)整。如相關(guān)技術(shù)條件允許，還要盡量選擇自動化夾緊機(jī)構(gòu)，通過氣壓、液壓驅(qū)動夾具將支架類零件夾緊，以降低夾具的操作勞動強(qiáng)度，如無法采用自動化夾緊機(jī)構(gòu)，也要根據(jù)夾緊操作特點(diǎn)來設(shè)計出相應(yīng)的安全防護(hù)裝置[4]。

2.5 夾具、刀具安裝方案設(shè)計

在進(jìn)行夾具與刀具的工裝設(shè)計時，通常需要先熟悉加工機(jī)構(gòu)方案，確定加工機(jī)構(gòu)方案規(guī)模以及加工設(shè)備、工具的安裝位置，之后再根據(jù)加工要求對工具的位置、方向等進(jìn)行調(diào)整，以保證加工出的零件能夠與設(shè)計要求相符。而在加工安裝過程中，則需要合理選擇刀具種類，選用直角對刀塊，同時根據(jù)工裝設(shè)計要求來對工件的定位規(guī)格進(jìn)行設(shè)置，以保證零件的實用性。

3 結(jié)語

總而言之，支架類零件的加工雖然會涉及很多加工技術(shù)工藝，加工質(zhì)量要求也比較高，但只要能夠熟悉定位基準(zhǔn)選擇、加工余量確定等方面的機(jī)械加工技術(shù)工藝要點(diǎn)，同時在夾具工裝設(shè)計階段把握好夾緊機(jī)構(gòu)確定、生產(chǎn)效率控制、加工安全提升等方面的設(shè)計技巧，零件的機(jī)械加工工作就必然能夠順利完成。