（中聯(lián)重科物料輸送設(shè)備有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

推動(dòng)架及其加工夾具的設(shè)計(jì)

閻 紅

（中聯(lián)重科物料輸送設(shè)備有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

推動(dòng)架及其加工夾具的設(shè)計(jì)主要有兩方面的內(nèi)容，主要有機(jī)械加工和夾具設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，論文從機(jī)械加工工藝、加工方法、工藝路線、刀具的選擇和夾具設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行探討，本論文的應(yīng)用分析著重于從B6065刨床出發(fā)，根據(jù)被加工零件的特點(diǎn)，來(lái)制定推動(dòng)架及其加工夾具的設(shè)計(jì)工作，保證加工工作的高效、經(jīng)濟(jì)，保證工作穩(wěn)定可靠。

機(jī)械加工；工藝；刀具；推動(dòng)架；夾具

1 概述

推動(dòng)架的作用是實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給，把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)傳遞轉(zhuǎn)化，在機(jī)械加工的基礎(chǔ)上，制定加工方案，選用刀具與專用夾具等手段，根據(jù)加工的要求制定工藝路線和夾具方案，以確保加工的質(zhì)量。在設(shè)計(jì)及加工過(guò)程中，首先從加工的精度要求和零件的功能要求出發(fā)，注意加工刀具、切削速度、進(jìn)給量、功率等參數(shù)的控制和選擇，并且從經(jīng)濟(jì)、效率兩方面進(jìn)行綜合考量，確保加工的可靠性和準(zhǔn)確度。

2 機(jī)械加工

2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制

2.1.1 加工工藝規(guī)程的編制：機(jī)械加工的過(guò)程是指經(jīng)過(guò)加工工藝，確定加工的工序，改變零件毛坯的尺寸、形狀、相對(duì)位置。作為生產(chǎn)加工的必要準(zhǔn)備階段，加工工藝規(guī)程對(duì)零件毛坯的設(shè)計(jì)制造、設(shè)備的調(diào)整、加工步驟和生產(chǎn)預(yù)算進(jìn)行指導(dǎo)。

2.1.2 加工技術(shù)資料：作為加工生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件，在布置加工生產(chǎn)的設(shè)備、位置、進(jìn)度、加工數(shù)量、技術(shù)要求等進(jìn)行設(shè)置和指導(dǎo)。

2.1.3 加工生產(chǎn)組織調(diào)度：要實(shí)現(xiàn)加工的高效和高進(jìn)度，就必須依靠加工規(guī)程的安排調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)加工最優(yōu)化。

2.2 工藝規(guī)程的類型

工藝過(guò)程卡片和加工工序卡，作為機(jī)械加工的主要參考和指導(dǎo)文件，實(shí)現(xiàn)加工的生產(chǎn)指導(dǎo)，直接對(duì)工件的尺寸、毛坯和形狀等進(jìn)行改變，從物理性能、結(jié)構(gòu)形狀、力學(xué)性能、表面質(zhì)量、公差等級(jí)等方面進(jìn)行考量，工藝規(guī)程的類型對(duì)以上的內(nèi)容具有重要的作用。

2.3 工藝加工的原始資料

工藝加工的原始資料包含的內(nèi)容較多，例如技術(shù)文件手冊(cè)、現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件、產(chǎn)品的全套技術(shù)文件、生產(chǎn)計(jì)劃書(shū)、毛坯圖紙與制造方法等，這些文件的存在對(duì)加工的資源調(diào)度、生產(chǎn)進(jìn)度、質(zhì)量檢驗(yàn)、設(shè)備運(yùn)行、工人操作等具有重要的意義，可以說(shuō)是這些機(jī)械加工不可或缺的組成部分。

3 零件結(jié)構(gòu)與要求的分析

在制造和加工零件時(shí) ，既要考慮到結(jié)構(gòu)與功能要求，還要兼顧到進(jìn)度與經(jīng)濟(jì)成本方面，零件的功能相同但結(jié)構(gòu)和形狀的差異性較大，所造成的加工成本也會(huì)有很大的差距，應(yīng)該在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能完善、成本低廉等方面均衡考慮。在零件結(jié)構(gòu)與功能要求的分析時(shí)要著重于三個(gè)方面的工作：其一，分析毛坯，確定其種類，如型材、沖壓件、鍛件或鑄件等確認(rèn)，對(duì)零件本身的結(jié)構(gòu)有充分的認(rèn)識(shí)，了解其作用的機(jī)理（如圖1）；其二，編制工藝路線，工藝路線的編制包含基準(zhǔn)的選擇、加工方法的選擇、工序的安排、其他輔助性工作的安排；其三，工藝文件、工序要求、專用工藝裝備的任務(wù)書(shū)的準(zhǔn)備與編制，對(duì)加工的工藝技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法和加工工序尺寸的計(jì)算、加工余量的確定等進(jìn)行校核，確保工作進(jìn)度。

4 加工設(shè)備及加工夾具的選擇

4.1 機(jī)床的選用與加工步驟

4.1.1 由于生產(chǎn)的工序步驟并不算多，首先是車φ50mm的左端，然后用銑床臥銑，倒角為1mm，

鉆φ32mm+0.025mm的孔時(shí)，選用立式鉆床，第一步先鉆孔至φ30mm，然后擴(kuò)孔至φ31.5mm，再精車至需要的孔徑尺寸，并控制在精度范圍之內(nèi)，對(duì)孔口進(jìn)行倒角處理，倒角尺寸為1mm，角度控制在45°。然后掉頭車φ50mm的右端，用銑床臥銑，倒角為1mm，角度為45°。

4.1.2 按照?qǐng)D紙要求銑下部?jī)啥嗣娉叽?0mm，采用臥銑的加工方法， 在鉆φ16mm+0.019mm的孔時(shí)，選用立式鉆床Z525，先鉆孔至φ15.7mm，然后精車至需要的尺寸，對(duì)孔口倒角處理，為1mm，角度取45°。

4.1.3 在 鉆 鉆φ10mm+0.10mm的孔時(shí)，選用立式鉆床Z535，先鉆孔至φ9.7mm，然后按照?qǐng)D紙要求鉸孔φ10mm+0.10mm。

4.1.4 擴(kuò) 孔 φ16mm+0.033mm，首先用Z535立式鉆床鉆孔大小為φ15.7mm，然后鉸孔至圖紙所需尺寸φ16mm+0.033mm。

4.1.5 采 用Z525立 式 鉆床， 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，然后攻螺紋，孔口倒角0.5mm，取角度為45°。

圖1 零件毛坯圖

4.1.6 采用立式鉆床Z525鉆φ6mm孔，然后進(jìn)行倒角0.5mm，取角度為45°。

4.2 夾具的選擇

機(jī)床夾具的作用主要是起到對(duì)工件進(jìn)行夾裝的作用，使工件的加工位置處于理想的情況， 在加工過(guò)程中引導(dǎo)刀具運(yùn)作。 機(jī)床的夾具的種類非常廣泛，而更具機(jī)床又有諸多種類，根據(jù)夾緊的動(dòng)力源又可以分為多種形式。定位基準(zhǔn)作為加工過(guò)程的參照，其在幾何關(guān)系中的要素主要包含點(diǎn)、線、面等，而有些點(diǎn)、線、面雖然在工件表面并不存在，但加工中的定位基準(zhǔn)是以這些不“存在”的要素為主要參考的，并且發(fā)揮著重要的作用。機(jī)床夾具要保證工件夾持的穩(wěn)定可靠，加工過(guò)程中以保證其生產(chǎn)精度和效率為準(zhǔn)，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)要保證簡(jiǎn)單，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和減少生產(chǎn)成本，有良好的工藝條件和勞動(dòng)條件。通過(guò)對(duì)已有的夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，擬定夾具的草圖，對(duì)已準(zhǔn)備的資料進(jìn)行分析，確定其設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)加工夾具的總圖進(jìn)行分析確定，繪制其結(jié)構(gòu)圖樣，加工中除了粗銑和鉆孔等需要專用夾具之外，其他工序則使用通用夾具。機(jī)械加工的夾具作用對(duì)零件加工的質(zhì)量、精度、效率等都有重要的作用，其不僅對(duì)機(jī)床的加工效率有重要作用，而且加工的成本也受到影響。在安裝調(diào)試的過(guò)程中，要求刀具的結(jié)構(gòu)合理，參數(shù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。夾具的選擇和使用中要考慮幾個(gè)方面的因素：

4.2.1 在選擇夾具時(shí)，要根據(jù)加工零件的材料、強(qiáng)度等因素選擇，建議選擇的夾具既要保證精度，也要工作的可靠性和穩(wěn)定性。

4.2.2 要根據(jù)加工的實(shí)際情況來(lái)對(duì)夾具進(jìn)行考慮，如果是加工的精度要求低，加工的余量大，對(duì)零件的材料去除的情況多，可以考慮通用夾具或成本低廉而是用相對(duì)簡(jiǎn)單的夾具，其首先追求的是在保證一定的加工精度的同時(shí)而又有較快的速度，而在加工要求非常高階段可以采用精度較高、穩(wěn)定性和專用型都比較強(qiáng)的夾具。整個(gè)加工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)加工圖紙、零件毛坯、加工工序、加工難度、加工結(jié)構(gòu)很質(zhì)量要求等進(jìn)行把關(guān)分析，在保證加工的零件質(zhì)量能滿足圖紙要求的情況下，盡量選擇安裝方便、操作簡(jiǎn)易、工作效率高的夾具，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、進(jìn)度和成本三者之間的均衡。

4.2.3 夾具參數(shù)的選擇，在加工中的額夾具參數(shù)確定時(shí)，要和工件的質(zhì)量相適應(yīng)，從加工中的主軸運(yùn)行轉(zhuǎn)速、切削的進(jìn)給量、背吃刀量、切削力，一般是切削加工速度和質(zhì)量適當(dāng)，而切削力較小為佳，以免劇烈的切削力對(duì)工件和夾具造成加大的傷害，而又會(huì)造成加工中的表面質(zhì)量的不均勻，影響加工質(zhì)量。在夾具的參數(shù)選擇時(shí)，必須要和加工零件的表面尺寸相適應(yīng)，如果夾具加持力過(guò)小，則零件容易松動(dòng)，加工中的額跳動(dòng)情況比較嚴(yán)重，易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，如果夾持力過(guò)大，又有可能對(duì)零件表面形成傷害，導(dǎo)致零件的破損或應(yīng)力集中等情況，影響使用性能。夾具的參數(shù)要考慮零件材料的強(qiáng)度和塑性等因素，在保證加工穩(wěn)定的情況下，要盡量減少對(duì)加工零件表面的影響。此外，加工的夾具的制造中，其參數(shù)還與夾具使用的材料、力學(xué)性能相關(guān)，在保證可使用的情況下，即夾具符合耐用性和精度的情況，盡少夾具的成本預(yù)算，以節(jié)約生產(chǎn)成本，保證加工的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語(yǔ)

推動(dòng)架的加工和其夾具的選擇影響加工的實(shí)際效率和經(jīng)濟(jì)效益，而推動(dòng)架的加工設(shè)計(jì)到設(shè)備、資料準(zhǔn)備、工序的確定、夾具的選用等方面，因而，從這些方面進(jìn)行探討，尋求推動(dòng)架加工的最優(yōu)化方案，并在確保加工質(zhì)量和加工的經(jīng)濟(jì)效益的情況下，盡量滿足更多的功能要求，此外，夾具的選用與設(shè)計(jì)還要兼顧到以后在其他方面的通用性，以減少成本預(yù)算，相關(guān)的研究有待進(jìn)一步深入探討。

[1]胡家秀．機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999．

U469

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閻紅（1984年10月出生），男，漢族，工程師，2006年鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機(jī)電工程系工學(xué)學(xué)士畢業(yè)，現(xiàn)從事公司機(jī)械研發(fā)工作。