梁驪龍
[齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司,黑龍江 齊齊哈爾 161005]
往復(fù)杠桿零件是機(jī)械設(shè)備中的常見零件,通過往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的轉(zhuǎn)化或傳遞,保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),因該零件處于不斷的往復(fù)運(yùn)動中,長期受到交變荷載作用,對該零件加工質(zhì)量要求較高,因此,注重往復(fù)杠桿零件加工工藝研究,保證該零件機(jī)械加工質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
往復(fù)杠桿零件加工專業(yè)性較強(qiáng),技術(shù)要求高,為保證往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工質(zhì)量,加工作業(yè)前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備。
不同加工材料性能存在較大差別,加工往復(fù)杠桿零件時需充分研究加工要求,做好往復(fù)杠桿零件各項(xiàng)性能要求的分析,從性能及經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行論證,保證所選材料的合理性。研究發(fā)現(xiàn),對45鋼作調(diào)質(zhì)處理后性能大大提高,能很好地滿足往復(fù)杠桿零件加工要求。處理后45鋼的硬度為235HBS、延伸率為20%,抗拉與屈服強(qiáng)度分別為750 MPa、550 MPa,因此,可作為加工往復(fù)杠桿零件材料。
不同的往復(fù)杠桿零件表面、孔系、尺寸以及圓角、倒角等參數(shù)存在較大差別,因此,為保證加工質(zhì)量,加工人員需認(rèn)真分析加工圖紙,準(zhǔn)確把握加工參數(shù),例如,某往復(fù)杠桿零件上、下平面要求進(jìn)行粗銑加工,粗糙度為6.3。另外,不同孔的表面粗糙程度要求不盡相同。如后端120 mm尺寸的兩個φ18mm的孔加工粗糙程度為1.6,前端φ22 mm、φ18 mm孔表面粗糙程度為6.3,φ35 mm孔表面粗糙程度為0.8。總之,要求加工人員做好往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工內(nèi)容的分析,明確加工的重點(diǎn)與控制的重點(diǎn),提高加工效率的同時,保證零件加工質(zhì)量。
往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工工藝較復(fù)雜,要求加工人員明確加工流程,做好重點(diǎn)加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。分析發(fā)現(xiàn),選擇基準(zhǔn)面、制定工藝路線,做好加工參數(shù)計(jì)算是往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工的重點(diǎn)內(nèi)容,應(yīng)引起足夠的重視。
基準(zhǔn)面選擇是否合理、得當(dāng)直接影響往復(fù)杠桿零件的加工質(zhì)量與效率,因此,加工人員應(yīng)做好粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)的合理選擇。
一方面,選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)把握以下細(xì)節(jié):為保證不加工面與加工面位置關(guān)系精度,應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn);加工作業(yè)時要求某表面保持均勻的加工余量,可考慮以其為粗基準(zhǔn);為保證定位精度,固定牢固,應(yīng)盡量選擇面積足夠大、光潔、平整的表面作為粗基準(zhǔn)。另外,需要注意粗基準(zhǔn)一般僅使用一次,尤其對于重要的定位基準(zhǔn),以防止產(chǎn)生較大的位置誤差。另一方面,選擇精基準(zhǔn)時應(yīng)認(rèn)真落實(shí)以下內(nèi)容:為防止設(shè)計(jì)與定位基準(zhǔn)不重合誤差的出現(xiàn),應(yīng)考慮將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn);為防止基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化引入誤差,保證各表面位置精度,定位基準(zhǔn)應(yīng)統(tǒng)一;要求加工均勻且余量較小的精加工,可以加工表面作為基準(zhǔn);為方便定位,可選擇尺寸較大、精度要求的表面作為精基準(zhǔn)。另外,當(dāng)工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)做好相關(guān)尺寸的換算,保證裝夾準(zhǔn)確性的同時,提高零件加工精度。
工藝路線是往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工的依據(jù),應(yīng)結(jié)合分析加工位置精度、尺寸精度、幾何形狀等內(nèi)容,合理劃分加工階段,使用數(shù)控機(jī)床以及專業(yè)夾具進(jìn)行加工作業(yè)。
一般情況下,往復(fù)杠桿零件加工分為粗加工、半精加工、精加工環(huán)節(jié)。首先,粗加工環(huán)節(jié)。粗加工的作用在于將多余金屬去除,及時發(fā)現(xiàn)毛坯存在的問題,為半精加工的順利進(jìn)行做好鋪墊。該環(huán)節(jié)可使用精度低、剛性強(qiáng)、功率大的機(jī)床進(jìn)行加工。同時,為提高加工效率,應(yīng)用大的切前用量。其次,半精加工環(huán)節(jié)。半精加工為精加工奠定基礎(chǔ),加工時應(yīng)留合理的加工余量,將表面粗糙度控制在合理范圍內(nèi)。最后,精加工環(huán)節(jié)。為保證往復(fù)杠桿零件表面粗糙度、尺寸精度、形狀位置精度滿足設(shè)計(jì)要求,需進(jìn)行精加工。精加工時使用精度高的機(jī)床,以較小的切前用量進(jìn)行加工。需要注意的是,并非所有的往復(fù)杠桿零件的加工均需經(jīng)過3個環(huán)節(jié),針對運(yùn)輸裝卸難度大、精度要求不高、剛性好的零件,一般經(jīng)過粗、精兩個加工環(huán)節(jié)即可。
另外,確定往復(fù)杠桿零件加工環(huán)節(jié)時,還應(yīng)考慮是否進(jìn)行熱處理。結(jié)合熱處理性質(zhì),將其安排在合理的環(huán)節(jié)中,例如,有的在粗加工前進(jìn)行熱處理,有的在粗、精加工之間進(jìn)行熱處理,具體情況應(yīng)作具體分析。
往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工參數(shù)較多,為保證加工精度,應(yīng)確定好加工各項(xiàng)參數(shù),包括各加工部分的加工余量、切削進(jìn)給量、加工工時等。其中確定各部分加工余量時需借助專門的公式進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合機(jī)械加工余量表確定(見表1)。
表1 某往復(fù)杠桿零件各部分加工余量
另外,確定切削進(jìn)給量時,需在滿足相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,綜合分析工件-夾具系統(tǒng)剛度以及機(jī)床功率等內(nèi)容。計(jì)算加工工時需結(jié)合切削速度,利用專門的計(jì)算公式計(jì)算、確定。
往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工時,為提高加工作業(yè)效率,保證加工質(zhì)量,確定合理的夾具尤為重要,確定與應(yīng)用夾具時要求加工人員注重以下內(nèi)容的落實(shí)。
首先,確定定位基準(zhǔn)。確定定位基準(zhǔn)時,應(yīng)做好加工零件形狀分析,明確基準(zhǔn)面尺寸要求,可以零件槽的外端面進(jìn)行定位,以加工槽寬為基準(zhǔn),還可應(yīng)用外端面加以輔助。另外,使用定位銷對零件的各個部位進(jìn)行限定,配合移動壓板加緊往復(fù)杠桿零件,在保證加工質(zhì)量同時,提高加工作業(yè)效率。其次,計(jì)算切削力與夾緊力。為保證往復(fù)杠桿零件加工中夾具力度合理,應(yīng)做好切削力、加緊力的計(jì)算,要求技術(shù)依據(jù)相關(guān)規(guī)范及公式進(jìn)行計(jì)算、確定。最后,選擇合理加緊方式。為提高零件加工效率,應(yīng)根據(jù)加工工序及精度要求,確定合理加緊方式。例如,當(dāng)切削力不大時可考慮使用氣動加緊方式。另外,為減小切削力可采用以下優(yōu)化措施:條件允許時將壓縮空氣的工作壓力適當(dāng)提高,增加氣缸推力;使用合理的斜楔夾緊機(jī)構(gòu),適當(dāng)提升加緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比;提高毛坯制作水平,調(diào)低最大切削深度。
往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工質(zhì)量要求較高,要求加工人員提高認(rèn)識,認(rèn)真研究加工圖紙,明確和加工環(huán)節(jié)要求及細(xì)節(jié),保證加工作業(yè)保質(zhì)保量的完成。本文通過研究得出以下結(jié)論。
(1)往復(fù)杠桿零件在機(jī)械設(shè)備中發(fā)揮重要作用,為保證機(jī)械加工質(zhì)量,加工人員應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備,選擇合理的加工材料,明確加工作業(yè)內(nèi)容,做到各加工環(huán)節(jié)熟記于心,保證加工工作的順利完成。
(2)往復(fù)杠桿零件加工工藝較為復(fù)雜,為保證加工質(zhì)量,要求加工人員選擇合理的基準(zhǔn)面,制定合理的加工工藝路線、做好相關(guān)加工參數(shù)的計(jì)算。另外,保證夾具選用的合理性,確定合理的定位基準(zhǔn),做好切削力與加緊力的計(jì)算,根據(jù)加工工序及加工精度要求,選擇合理的加緊方式。