周千煜

（大連亞明汽車(chē)部件股份有限公司，大連 116000）

工藝連接在機(jī)械加工中的應(yīng)用

周千煜

（大連亞明汽車(chē)部件股份有限公司，大連 116000）

零件在機(jī)床上加工，為了確保零件的加工精度及加工的經(jīng)濟(jì)效益，利用現(xiàn)有的裝夾工具無(wú)法達(dá)到一次性找正裝夾，需要利用加工毛坯殘料作為工藝連接的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)最終加工合格零件，本文以車(chē)床和銑床上經(jīng)常用到的工藝連接為例，簡(jiǎn)述幾種連接類(lèi)型。

機(jī)械加工 工藝連接 裝夾方式

工藝連接，是指由工藝人員為了方便零件生產(chǎn)加工在零件上進(jìn)行臨時(shí)構(gòu)型更改，最后去除的設(shè)計(jì)區(qū)域。

工藝連接的去除方法一般采用機(jī)床去除或鉗工修整零件去除等方式。在去除工藝連接之前，中間可能會(huì)穿插別的工序，所以在留工藝連接的時(shí)候給去除時(shí)留有基準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)工藝連接時(shí)，要保證在零件的合格加工情況下，盡可能的容易去除。工藝連接一般設(shè)計(jì)在零件端頭、直線(xiàn)段或平面處，這樣修整時(shí)可以通過(guò)端頭尺寸、直線(xiàn)及平面為基準(zhǔn)，去除殘留工藝連接。下面的幾個(gè)例子為典型的工藝連接設(shè)計(jì)。

1 工藝連接設(shè)計(jì)在端頭的應(yīng)用

（1）零件分析。圖1是一個(gè)階梯軸零件，毛坯尺寸為?60×220。如果此零件只用三爪夾盤(pán)裝夾毛坯一端，車(chē)階梯軸，此時(shí)零件與機(jī)床就構(gòu)成了懸臂梁結(jié)構(gòu)。主軸帶動(dòng)零件轉(zhuǎn)動(dòng)后，刀具與零件接觸后會(huì)導(dǎo)致零件產(chǎn)生離心力，無(wú)法保證尖端的尺寸要求。

圖1 階梯軸零件

（2）解決方案。此時(shí)需要在尖端加一個(gè)工藝連接，在尖端打裝夾中心孔，通過(guò)車(chē)床的尾座用60°頂尖將尖端頂住，并可以隨著零件的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，讓零件處于動(dòng)平衡狀態(tài)，以減少零件在加工過(guò)程中的擺動(dòng)，從而保證零件尖端部分的尺寸公差。工藝連接處如圖2所示。

圖2 工藝連接處

當(dāng)零件加工合格后，再用中心架架住?20端中部，用車(chē)刀將工藝連接去除，并加工倒角。

2 工藝連接設(shè)計(jì)在直線(xiàn)段的應(yīng)用

（1）零件分析。圖3所示零件是一個(gè)飛機(jī)接頭，沒(méi)有任何直角邊、平行面，無(wú)法用虎鉗、壓板直接裝夾零件。

圖3 飛機(jī)接頭

（2）解決方案。由于在零件上無(wú)法找到基準(zhǔn)，需要設(shè)計(jì)工藝連接將零件與周邊殘余毛坯料相連，用壓板壓在殘余毛坯料上固定銑削加工。此零件的最大外形為2mm厚邊緣腹板，且全是直線(xiàn)段結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在上面選取4個(gè)位置做工藝連接點(diǎn)，如圖4中樣式二所示，連接厚度為1.5mm，寬度為5mm。此零件先加工型腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后將加工件翻轉(zhuǎn)180°，加工背面外形。加工時(shí)，零件最大外型先不加工，只加工斜面部分，保證零件邊緣腹板與殘余毛坯料整體相連（如圖4樣式一）。這樣有助于加工件的裝夾強(qiáng)度保持，可以保證零件外形的精確度。最后，再用?10硬質(zhì)合金銑刀將殘留部分沿零件最大外形加工至圖4狀態(tài)。零件檢測(cè)合格后，再由鉗工用角磨機(jī)將工藝連接切斷，按0.5mm臺(tái)階挫修零件連接處。

圖4 選取的工藝連接處

3 工藝連接設(shè)計(jì)在平面上的應(yīng)用

（1）零件分析。圖5所示零件為鋁合金材料，腹板厚度4.5mm，外側(cè)有兩個(gè)5×45°倒角，中間銑空。若虎鉗裝夾，加工后會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)立筋收口變形，此方案不可取；立筋厚度4.5，壓板無(wú)法壓在立筋上，容易將立筋壓變形，加工過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致壓板下的立筋中間部位厚度變薄超出公差范圍，所以同樣不可取。

圖5 鋁合金材料零件示例

（2）解決方案。選用560mm×70mm×15mm方料作為毛坯，壓板壓于毛坯邊緣處。零件與毛坯采用在面上設(shè)計(jì)工藝連接的方式，使零件與殘余毛坯料相連，如圖6所示，加工合格后去除。工藝連接選在最易變形的零件兩端及零件中心部位，防止兩端在加工過(guò)程中翹起及扭曲變形而造成零件尺寸的變化。

圖6 在面上設(shè)計(jì)工藝連接的方式

4 結(jié)語(yǔ)

該工藝方案經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)加工使用驗(yàn)證，零件完全符合圖紙技術(shù)要求，為航空零件的機(jī)械加工工藝積累了經(jīng)驗(yàn)。此外，據(jù)實(shí)際操作驗(yàn)證，使用工藝連接的方法可以大幅提高零件的加工精度和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王選逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2]王英杰.金屬工藝學(xué)[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[3]陳宏鈞.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

The Application Of The Technique-connect In Mechanical Manufacturing

ZHOU Qianyu
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