李發(fā)貴

貴州航天天馬機(jī)電科技有限公司，貴州遵義 563003

加緊機(jī)構(gòu)加工工藝改進(jìn)

李發(fā)貴

貴州航天天馬機(jī)電科技有限公司，貴州遵義 563003

本文通過對加緊機(jī)構(gòu)零件的加工工藝進(jìn)行分析，找出了加緊機(jī)構(gòu)的加工工藝技術(shù)難點(diǎn)，并制定了加緊機(jī)構(gòu)加工工藝及裝夾、定位措施，從零件加工尺寸的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性以及零件在裝配過程中的互換性進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

加緊機(jī)構(gòu)；加工工藝

1 概述

鉆床夾具主要用于零件孔的鉆、擴(kuò)、鉸等加工，鉆模借助其上的鉆套以引導(dǎo)刀具準(zhǔn)確地確定刀具與工件間的相對位置。零件上通常都有待加工的各種不同用途和不同精度的孔。由于鉆孔時切削條件差，常影響孔的加工精度和生產(chǎn)效率，尤其是孔和孔系的位置精度，用劃線找正的方法難以達(dá)到較高精度和較高的生產(chǎn)效率。因此在零件的批量生產(chǎn)中，采用鉆模進(jìn)行孔加工，這樣既可提高零件加工尺寸的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，又能增強(qiáng)了零件在裝配過程中的互換性。

2 零件工藝性分析

2.1 零件的加工要求

現(xiàn)有一批名叫加緊機(jī)構(gòu)的零件，其結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖1所示。它是某產(chǎn)品上的一個關(guān)鍵零件，該零件孔位加工精度的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的使用性能。該零件材料為ZG35CrMnSi，兩端面尺寸已加工。

圖1 加緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，初步擬定采用兩種方案加工：

2 ）采用鉆床夾具及鉆模板劃線和鉆鉸孔，由于鉆模板的設(shè)計(jì)就已充分考慮好了零件的外形和三個孔的位置關(guān)系和加工精度，只要鉆模的設(shè)計(jì)尺寸保證要求，無論加工數(shù)量多大，其加工出來的零件尺寸穩(wěn)定性好，零件在裝配過程中互換性也比較好，即在工藝上考慮了零件加工的合理性和經(jīng)濟(jì)性。

通過上述兩個方案的分析比較，結(jié)合零件中圖紙要求，采用方案二比較好，具體鉆模的設(shè)計(jì)需要先研究解決如下問題。

2.2 零件的工藝性分析

該零件的工藝流程如下：精鑄成型→噴砂→熱處理→鉗→銑→鉗、鉆→粗銑→精銑→表。

為保證零件R206±0.15尺寸的加工余量以及孔位的精度要求和光潔度要求，在劃線時以鉆模板的精確外形劃線，同時以鉆模板上的孔和快換鉆套對零件待加工孔分別按鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸四個工步進(jìn)行加工，依靠所設(shè)計(jì)的鉆模保證相關(guān)尺寸關(guān)系。

3 鉆模的設(shè)計(jì)

3.1 定位

零件上的三個待加工孔為通孔，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，以加工過的平面定位，使該零件在XY平面上被限制了X、Y、Z三個自由度；同時將可升降式鉆模板靠近零件，調(diào)整零件使零件外圓與鉆模板的外圓一致。

3.2 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)

零件定位后，需要對零件進(jìn)行壓緊夾牢。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在本鉆夾具中，裝夾是通過升降式鉆模板將零件固定在本體上，其鉆模板既有定位作用又能夾緊。由于夾具體積較小，可固定在鉆床工作臺上，因而使用方便。

當(dāng)零件定位并被升降式鉆模板壓緊后，使零件沿Z軸反方向被壓緊在定位塊上。為便于操作和提高機(jī)械效率，夾緊方式采取兩塊壓板壓在鉆模板的兩側(cè)。夾緊機(jī)構(gòu)采用支承點(diǎn)在中央的螺旋壓板機(jī)構(gòu)，力的作用點(diǎn)落在靠近鉆模板外邊沿側(cè)面，在鉆削孔時，由于孔徑較小，鉆削扭矩和軸向力較小，且已有定位底板承受軸向切削力，故此夾緊機(jī)構(gòu)是可靠的。

3.3 鉆模板設(shè)計(jì)

鉆模板設(shè)計(jì)時要兼顧到加緊機(jī)構(gòu)零件實(shí)際尺寸，使鉆模板既具有按外形劃線功能，又具有鉆模功能。由于要求鉆模板具有夾緊功能，所以設(shè)計(jì)鉆模板時應(yīng)使鉆模板具有一定的強(qiáng)度和剛度，以防止由于變形而影響鉆套的位置精度和導(dǎo)向精度。同時，為便于按鉆模板外形給加緊機(jī)構(gòu)零件劃線，鉆模板的周邊外邊沿應(yīng)向內(nèi)側(cè)倒一定角度。另外鉆模板的導(dǎo)向孔和本體上的導(dǎo)向柱應(yīng)為H7/g6的間隙配合，以便于鉆模板的升降。

3.4 鉆套的設(shè)計(jì)

為進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸加工，采用快換式鉆套。為了使鉆頭能自動定心，鉆套內(nèi)孔與鉆頭的間隙不能過大，鉆套內(nèi)孔尺寸應(yīng)與加緊機(jī)構(gòu)零件所需加工的孔徑尺寸相同，。鉆套外徑與鉆模本體的安放鉆套的孔的配合為間隙配合，這主要是換鉆套時方便。為了提高鉆套的使用壽命，鉆套表面應(yīng)滲碳、淬火處理。

4 鉆模的主要結(jié)構(gòu)及工作原理

4.1 鉆模的主要結(jié)構(gòu)及作用

圖2 鉆模結(jié)構(gòu)簡圖

鉆模主要由本體、定位元件、鉆模板、夾緊裝置等組成。本體是鉆模的主體，主要作用是用來配置安裝各元件，如定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向柱等使之組成一個整體。定位元件主要由定位底板組成，主要作用是確定工件在夾具中的正確位置；鉆模板的主要作用是給零件定位時提供一個參考位置，同時對零件孔的加工精度起著精確保證作用；夾緊裝置主要由壓板、彈簧、滑桿和螺柱等零件組成，主要作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過程中正確位置不變。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示。

4.2 鉆模的工作原理

鉆模的工作原理如下：先將零件用游標(biāo)卡尺測量R236與R212之間的實(shí)際尺寸，兼顧R212與R206之間是否能保證壁厚6±0.65，將零件加緊機(jī)構(gòu)放在鉆模地定位底板上，后將鉆模板靠近零件，調(diào)整零件位置使零件不加工面外形與鉆模板的外形位置能保證壁厚6±0.65，之后用夾緊裝置將鉆模板和加緊機(jī)構(gòu)零件壓緊，最后劃零件的加工輪廓線，同時通過鉆套內(nèi)徑進(jìn)行鉆鉸孔。在鉆鉸孔時應(yīng)注意：鉆孔的鉆套與鉸孔的鉆套孔徑不一樣，需換鉆套。

5 鉆模的主要特點(diǎn)及所達(dá)到的效益指標(biāo)

5.1 該夾具有以下幾個特點(diǎn)

1 ）定位合理準(zhǔn)確、夾緊可靠方便，在加工過程中夾具有足夠的剛性，確保加工精度；

2 ）夾具結(jié)構(gòu)緊湊，各元件結(jié)構(gòu)尺寸選擇合理；

3 ）裝卸工件方便、操作簡單，易于維護(hù)；

4 ）夾具在機(jī)床上安裝可靠、方便找正。

5.2 達(dá)到的效益

該夾具的使用極大地提高了零件加工精度和生產(chǎn)效率，減少了后續(xù)加工時沒有加工余量而報(bào)廢的零件數(shù)量，增強(qiáng)了零件在裝配過程中的互換性，在生產(chǎn)中取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效果。

6 結(jié)論

經(jīng)對產(chǎn)品加工后的檢測，零件尺寸完全滿足要求。經(jīng)幾批零件的加工后表明,該鉆模完全能保證零件的加工精度，達(dá)到了預(yù)期的使用要求，對于加工類似的零件，本文所述的加工方法有一定的借鑒意義。

[1]荊長生.機(jī)械制造工藝學(xué).西北工業(yè)大學(xué)出版社，1992.

[2]機(jī)械加工技術(shù)手冊.北京出版社.

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1674-6708（2012）69-0155-02