精度要求下特殊孔機(jī)械加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

湯畢榮　左立良

摘? 要：技術(shù)革新以及內(nèi)需推動了國內(nèi)機(jī)械加工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步發(fā)展的過程中，國內(nèi)機(jī)械加工行業(yè)的零部件對于加工工藝及密度的實際需求也在不斷的提升，特別是特殊孔機(jī)械零件的加工，其要求一定要滿足設(shè)計的基本需求，只有這樣才能夠進(jìn)一步確保零部件的精準(zhǔn)度。在這個過程中，特殊孔機(jī)械加工工藝中，夾具能夠定位控制加工過程中的轉(zhuǎn)頭鉆偏誤差，以此來保證機(jī)械加工零部件的精準(zhǔn)度，保證其加工的質(zhì)量?；诖?，本文主要根據(jù)進(jìn)度的具體要求，對特殊孔機(jī)械加工工藝以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行相關(guān)的分析研究。

關(guān)鍵詞：精度需求;特殊孔;機(jī)械加工工藝;夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計;分析研究

引言：

社會工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，從一定程度上直接推動了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一部分特殊鉆孔機(jī)械要求能夠結(jié)合紡織機(jī)搖臂零部件加工的實際需求，來進(jìn)一步的實現(xiàn)具體的設(shè)計。搖臂零件實際上是屬于紡織機(jī)械中使用比較廣泛的一種零部件裝置，搖臂零件，對于紡織機(jī)械穩(wěn)定、有序的運行，有著非常關(guān)鍵的重要作用。但是在其實際使用的過程中，在實現(xiàn)加工搖臂零件裝配的過程中，也會出現(xiàn)零部件，由于尺寸大小不同，位置不同，精度不夠精準(zhǔn)等等不能夠滿足搖臂零件設(shè)計需求的具體問題，這樣一來也會直接導(dǎo)致加工零件會出現(xiàn)很多廢棄的零件，這樣一來也會直接對企業(yè)造成非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要就是根據(jù)紡織機(jī)械搖臂的零件實際設(shè)計需求，來分析其機(jī)械加工的具體工藝。

一、特殊孔機(jī)械加工工藝以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述

在搖臂零件的實際加工過程中，夾具主要是利用了大平面以及加工零件A面接觸，并且對加工零件三自由度進(jìn)行了一定的限制。夾具利用短圓柱銷以及內(nèi)孔進(jìn)行深度配合，對加工零件的自由度進(jìn)行了一定的限制。使用具體的支撐力對其中某個加工零部件自由度進(jìn)行了限制，這樣一來，便能夠更加有效地確保機(jī)械零件在加工的過程中，使用夾具就能夠?qū)崿F(xiàn)對所有加工零件的具體定位，以此來對加工零件的精準(zhǔn)度進(jìn)行一定的保障。

在特殊孔加工工藝中使用夾具，主要是利用偏心輪將兩邊的零件進(jìn)行夾緊，在手柄具體轉(zhuǎn)動的過程中，偏心輪可以回帶動壓板，繞著中心軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)，隨后夾具可以將加工的零件進(jìn)行夾緊。在確保加工零件夾緊之后，分別對鉆孔實現(xiàn)進(jìn)一步的加工，在加工鉆孔之后，將夾具手柄直接松開，隨后取出加工的零件，再利用手工的方式實現(xiàn)鉆孔的加工。在實現(xiàn)加工的過程中，為了能夠進(jìn)一步的保證加工零件的精度，直接要求了對加工工件中心孔的孔距、精度、尺寸、孔之間的位置進(jìn)行詳細(xì)的計算。根據(jù)紡織機(jī)械搖臂零件加工的實際需求，對零件口罩進(jìn)行加工的過程中，要對兩個孔的中心距離進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計。根據(jù)相關(guān)的加工需求，兩個孔的中心距離為0.1毫米。除此之外，在實現(xiàn)加工零件夾具使用的過程中，一定要精準(zhǔn)的計算孔洞的進(jìn)度，以此來保證加工零件的A面以及孔洞垂直度可以滿足實際的加工需求。需要利用科學(xué)合理的計算方式，對孔洞中心距離尺寸的差距進(jìn)行詳細(xì)的計算，進(jìn)一步的避免在加工裝配的過程中，尺寸出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象。通過夾具定位可以對加工的零件鉆頭鉆偏的問題進(jìn)行有效的控制，以此來保證機(jī)械加工零件的質(zhì)量以及精度。

二、特殊孔機(jī)械加工工藝的具體研究

如果說根據(jù)過去以往傳統(tǒng)的特殊孔機(jī)械加工工藝加工，來實現(xiàn)搖臂零件的制造，那么其鉆孔的位置以及鉆孔的尺寸，都沒有辦法滿足機(jī)械工作運轉(zhuǎn)的基本需求。所以從這個角度來說，可以利用毛坯鑄造，孔端面精銑及時效，等等多種方式，來檢測零件的工藝，隨后加工搖臂零件的孔洞。可以利用相關(guān)的工藝技術(shù)方法來進(jìn)一步的實現(xiàn)加工過程中的檢測工作，對搖臂零件工藝的精度進(jìn)行行之有效的優(yōu)化改善，以此來保證其生產(chǎn)的質(zhì)量與效率能夠得到進(jìn)一步的提升。然而，在實現(xiàn)搖臂零件特殊孔洞加工的過程中，搖臂零件的寬槽并沒有進(jìn)行一定的打磨處理，還是原本的毛坯鑄造。所以從這個角度來說，在實現(xiàn)零件鉆孔的過程中，也會直接導(dǎo)致鉆頭鉆偏的狀況出現(xiàn)，這樣一來不僅會使空洞精度與實際的計劃有一定的誤差，還會使得機(jī)械在實際工作的過程中出現(xiàn)跑偏的狀況，這樣一來也對整個機(jī)械零件的加工生產(chǎn)造成了非常嚴(yán)重的影響。

在紡織機(jī)械各個裝置運行的過程中，使用搖臂零件，主要要求鉆頭要反復(fù)的切入、切出，就這樣才能夠保證特殊孔鉆孔作業(yè)的順利、有序進(jìn)行。傳統(tǒng)的鉆孔工藝需要實現(xiàn)適當(dāng)?shù)膬?yōu)化完善，就這樣才能夠更好地在搖臂零件的生產(chǎn)加工中進(jìn)行使用，并且還需要對搖臂零件的加工工藝的特殊性，給予高度的重視。一小部分紡織機(jī)械以及輕工機(jī)械零件在加工的過程中，需要根據(jù)相應(yīng)的步驟，來實現(xiàn)詳細(xì)的處理，但是在之后的檢測理解記錄的過程中，也沒有辦法能夠滿足實際的零件尺寸以及進(jìn)度的具體需求，這樣一來就會出現(xiàn)大量零件廢棄的現(xiàn)象，對企業(yè)工廠的經(jīng)濟(jì)造成了非常不利的影響。實際上，在優(yōu)化改善了相應(yīng)的技術(shù)之后，也能夠有效地來解決零件加工工藝出現(xiàn)的問題，可以根據(jù)改優(yōu)化后的工藝技術(shù)來實現(xiàn)零件的加工生產(chǎn)以及相關(guān)技術(shù)的處理，這樣一來，零件的尺寸也能夠滿足具體的需求，也能夠從一定程度上提升加工工藝的精準(zhǔn)度。

三、夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

傳統(tǒng)的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，實際上是屬于一種在豐富的經(jīng)驗支撐下的專業(yè)工作人員展開設(shè)計的方式，主要要求具備豐富經(jīng)驗的專業(yè)操作技術(shù)人員來進(jìn)行設(shè)計工作，傳統(tǒng)的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的時間也相對來說比較長，其需要的勞動量也比較大，整體上的設(shè)計成本也比較高，是不容易后期進(jìn)行修改完善的，所以說，傳統(tǒng)的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計就沒有辦法，滿足現(xiàn)代化工業(yè)制造發(fā)展的具體需求。為了能夠進(jìn)一步的滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)制造的實際需求，以及生產(chǎn)方式的不斷轉(zhuǎn)變，需要對夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更多的需求，在數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用的過程中，絕大多數(shù)的機(jī)械制造使用機(jī)場專用夾具。所以說夾具傳統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)沒有辦法，滿足現(xiàn)代化機(jī)械制造的實際需求，在夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷發(fā)展的歷程中，其具體的設(shè)計也包括了方方面面的內(nèi)容，比如說：鉆套高度、定位基準(zhǔn)，夾緊裝置等等。通過鉆套高度方面的分析，根據(jù)已經(jīng)測量好的加工孔的孔徑大小，對鉆套的高度進(jìn)行明確。如果說鉆套越高，那么其直徑和高度的比例就會比較大，整體的偏角就會較小，也能夠提升鉆孔加工的精度。夾具在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中需要滿足以下幾方面：第一，加工零部件的定位基準(zhǔn)，一定要和設(shè)計的基準(zhǔn)相吻合。第二，需要科學(xué)合理的選擇定位的元件。第三，在定位元件中，一定要滿足六點定位原理的基本需求。

除此之外，在設(shè)計夾具的結(jié)構(gòu)過程中，還一定要充分的考慮到夾具、夾緊、定位這幾個夾具安裝過程中的重點核心內(nèi)容，能夠降低不必要的工作環(huán)節(jié)，實現(xiàn)加工零部件精準(zhǔn)高效的安裝，降低加工的工藝步驟，將機(jī)械制造加工的時間盡可能的縮短，不斷地提升作業(yè)的質(zhì)量與效率。此外，還能夠降低在實際的定位安裝過程中出現(xiàn)的誤差幾率，提升夾具的精度以及穩(wěn)定性、可靠性、安全性，以此來保證加工零部件可以相互的進(jìn)行轉(zhuǎn)化，夾具的安裝技術(shù)水準(zhǔn)的需求得到一定的降低，以此來提升夾具的綜合使用效率。

通過一系列反復(fù)的夾具設(shè)計研究表明，根據(jù)這類零件的特殊性以及加工的工序，可以在加工過程中有一個孔的時候，就要求轉(zhuǎn)頭要利用切入和切出反復(fù)的特征，對第二次的切入進(jìn)行明確，轉(zhuǎn)頭是通過凹凸不平的毛坯面進(jìn)行切入的，所以，在切入的過程中可能會出現(xiàn)鉆偏的現(xiàn)象。此外，還需要全方位的考慮到鉆頭鉆套已經(jīng)第二次切入面距離較大的情況下，并且轉(zhuǎn)頭直徑較小，就會出現(xiàn)彎曲變形的狀況，所以說在鉆孔的過程中，就會直接降低位置的精度。針對這些實際的問題，需要在對鉆套進(jìn)行一定的布置之后，可以對鉆頭進(jìn)行精度方面的引導(dǎo)，這樣一來也能夠，確保鉆頭鉆偏的問題能夠得到有效的解決，也能夠幫助機(jī)械加工的進(jìn)度得到一定的提升。

四、特殊孔工藝優(yōu)化、改進(jìn)夾具定位的主要原理及具體操作

根據(jù)以上所闡述的特殊孔，在實際加工過程中使用夾具優(yōu)化改進(jìn)的具體設(shè)置，在實現(xiàn)搖臂夾具工體加工的過程中，夾具一定要利用大平面來實現(xiàn)接觸，進(jìn)一步有效的限制，工件三自由度。此外，夾具還需要利用短圓柱銷以及工件內(nèi)孔來進(jìn)行相互的配合，有效的限制工件兩個自由度。除此之外，夾具還需要利用支撐的作為限制工件的一個自由度，進(jìn)一步使得加工零部件在進(jìn)行加工的時候，能夠利用價值的實現(xiàn)工件全面的二定位，以此來保證加工零件在加工過程中的精度。此外，在使用特殊孔工件加工過程中使用夾具的時候，主要是利用偏心輪進(jìn)行夾緊，對手柄進(jìn)行轉(zhuǎn)動的過程中，需要利用偏心輪，使得壓板能夠回轉(zhuǎn)，并且夾緊工件。在夾緊工件之后，需要對兩個鉆孔進(jìn)行加工，完成鉆孔之后，及時地將夾具的手柄松開，將加工工件立刻取出，利用手工來實現(xiàn)鉆孔的加工。在進(jìn)一步實現(xiàn)加工工件加工的時候，為了能夠提升整個工件加工過程的進(jìn)度，就需要實現(xiàn)加工工件兩個孔中心距離的尺寸精度，并且還要詳細(xì)的計算兩個孔的位置精度。在實現(xiàn)工件加工使用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，一定要全方位的考慮到定位的誤差以及導(dǎo)向的誤差，這兩方面對于工件進(jìn)度的實際影響，在計算兩個孔位置進(jìn)度的過程中，需要以零件加工過程中對兩個孔以及加工零件的A面垂直度的具體需求，進(jìn)行詳細(xì)的計算，通過計算來確定工件的加工進(jìn)度，有效地避免在裝配應(yīng)用的過程中，誤差的不斷擴(kuò)大，此外，還能夠利用夾具的定位來進(jìn)一步有效地控制工件的加工過程中轉(zhuǎn)頭出現(xiàn)照片的誤差幾率，以此來有效地保證加工工件的精度。

五、結(jié)束語

近些年來，在國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展中，科學(xué)技術(shù)也在不斷的進(jìn)步發(fā)展，國內(nèi)的紡織機(jī)械搖臂零件加工需求越來越高。本文主要通過針對紡織機(jī)械以及輕工機(jī)械中的搖臂零件，對零件在實際使用過程中的具體情況，已經(jīng)設(shè)計過程的實際需求，分析了傳統(tǒng)加工中出現(xiàn)的諸多問題的原因，并且因此而實現(xiàn)了這類特殊孔加工工藝的夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過相關(guān)的實踐研究表明，這類工藝夾具不僅能夠提升整個加工的精度，還能夠提升生產(chǎn)的效率，有效地避免鉆頭出現(xiàn)跑偏的具體狀況，所以說這類工藝夾具是可以推廣應(yīng)用到各類機(jī)械加工中的。

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