劉鵬德，趙忠玉，展翊翔

（武威職業(yè)學院，甘肅 武威 733000）

需要進行加工的零件來自實際生產中很常見且非常重要的金屬支架類零件。支架需具有起到定位的作用，使零件之間能夠保持正確的位置。而且支架還需要承受較大的作用力來支撐其他的零件[1]。采用何種方式可以在提高生產效率和降低成本的基礎上加工出滿足要求的支架零件，是機械加工過程中會經常遇到的問題。此次分析的重點是確定金屬支架零件的加工工藝，在設計的過程中必須仔細的讀懂零件圖，分析零件的結構工藝尺寸，確定零件的加工余量，毛坯制造形式等，通過對金屬支架零件的各加工表面的分析，確定支架零件的最終加工方案。

1 選擇金屬毛坯

根據支架零件的工作特點和工藝技術要求，應選擇合適的材料來制造毛坯。合理、正確的選擇毛坯材料，能夠使毛坯在加工的時候達到零件圖紙要求的各項加工指標。從生產成本方面考慮，設計的毛坯在結構上應該與支架零件圖紙表達的結構具有相似性，盡可能的減少加工余量，避免原材料的浪費。所以，金屬支架設計采用鑄件作為零件毛坯，毛坯的材料確定為HT200，鑄造方法為砂型鑄造[2]。如圖1所示。

圖1 零件毛坯圖

2 工藝路線的制定

制定零件的加工工藝路線，零件在加工過程中需要確定零件的加工工藝方案，在制定零件的加工工藝方案時，首先分析圖紙零件的工藝性，確定各零件表面的最終零件加工方案，從毛坯的選擇，基準的選擇，粗基準、精基準之間的轉換及工藝原則的安排等多方面入手，綜合考慮。零件的工藝路線制定一般需要考慮多種加工工藝路線，經過綜合的比較篩查，最終確定零件的加工工藝，如表1所示。

表1 支架零件加工路線

3 加工機床的選擇

該金屬支架零件是被要求批量生產，為了實現零件圖紙上的各項精度要求，同時為了提高加工效率和降低生產成本。根據實際情況和選擇機床的原則考慮，從眾多數控機床中最終選擇了具有FANUC 0i Mate系統(tǒng)的XK713A數控銑床來加工該支架。

4 夾具的選擇與裝夾方案的確定

本次所選擇的夾具必須要能夠確保金屬支架加工的質量以及加工的需要。

依據零件毛坯的形狀和數控機床的安裝要求，應選取能保證加工質量、滿足加工要求的夾具。但是此次加工零件的鑄件為異形件，不適合采用通用夾具裝夾，必須設計專門的專用夾具。

5 刀具的選擇

數控加工中在對刀具的選擇應優(yōu)先選擇剛性好、加工效率高的直徑較大的刀具。依據加工精度來選擇刀具，尤其對于孔加工，孔的加工精度較低時使用鉆頭即可，當孔的加工精度較高時，可以選擇鏜刀，鉸刀，珩刀等。依據工藝特性選擇刀具，比如粗加工時一般選擇排屑較好的刀具，及時排出鐵屑，提高加工質量，延長刀具壽命；精加工一般選擇齒數較多的銑刀，減小每齒進給量有效的降低表面殘留，提高表面質量。依據加工材料的硬度以及刀具材料和加工材料的親和關系選擇合適的刀具。依據零件的不同尺寸要求，則需要用不同規(guī)格的刀具對支架進行加工。

6 切削液的選擇

切削液是一種在金屬切削過程中，用于潤滑和冷卻刀具和加工件的工業(yè)用途液體，切削液是具有多種功能添加劑的復合兼容性，同時有良好的冷卻性能、潤滑性能、防銹性能、脫脂清洗、防腐、容易稀釋等特性。切削液的指標比油皂低，無毒、無味，具有良好的冷卻、清洗、防銹、等功效，同時對人的身體無侵蝕，不腐蝕設備及不污染環(huán)境的特點。從切削的材料方面來考慮，切削鑄鐵不適合采用水乳液。對有色金屬以及銅、鋁進行切削時，可以使用10%～20%的乳化液或者煤油、以及礦物油的混合物可以提高表面加工質量和精度。從經濟成本方面考慮，乳化液和切削油都能夠滿足加工所需的要求，但是乳化液的成本遠低于切削油。通過對三者的對比和HT200的加工特點，最終選擇了在加工過程中能夠清洗零件、潤滑和冷卻刀具的乳化液作為切削液。

7 切削用量的確定

由于切削用量的規(guī)定，通過計算可以得到部分工時定額，大部分主要還是根據生產實踐驗證積累的統(tǒng)計數據來確定(參考手冊)，在持續(xù)改進的過程中，還需要修改相應的工時定額。計算每一個程序塊的時候，還必須計算每個工序的時間，使機床的生產效率最大化，實現更高的生產率，保證完成生產任務。

8 結語

本文通過對金屬支架的工藝規(guī)程進行分析與設計，包括零件毛坯的分析與選擇、基準面的分析與選擇、加工順序的分析與選擇、加工方案的分析與選擇、加工余量的分析與確定、機床的分析與選擇、夾具的選擇與裝夾方案的確定、刀具的分析與選擇、切削液的分析與選擇。證明了金屬支架加工的可實施性和可靠性。

[1]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊（第三版）[M].北京：機械工業(yè)出版社,2009：63-65.

[2]聞邦椿.機械設計手冊［M］.機械工業(yè)出版社.2010.01.