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        支架類零件機械加工工藝及工裝設(shè)計對策

        2018-08-20 09:48:22崔相信
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年12期

        摘 要:當今社會快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也取得了顯著進步,我國機械制造產(chǎn)業(yè)也步入了快速發(fā)展的時代,支架類零件的加工生產(chǎn)在應(yīng)用的過程中也得到了不少好的評價,應(yīng)用范圍不斷擴大,對加工工藝、工裝設(shè)計均有了更高的要求。支架類零件在實際使用中一直被作為氣密性要求高、適應(yīng)性好的高標準鑄件的主要應(yīng)用輔件,有著很好的穩(wěn)定性和可操縱性,在多數(shù)實用性零件組成中占有重要的地位。

        關(guān)鍵詞:支架類零件;加工工藝;工裝設(shè)計

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.002

        在機械運轉(zhuǎn)過程中損壞力度嚴重的工作中,支架類零件是用途比較廣的一種機械零件組成。這類零件的加工工序較多,因為它的結(jié)構(gòu)形式通常較為復(fù)雜,加工過程中需要多種工裝來保證各表面間的協(xié)調(diào)。為保證機械零件的制作過程滿足實際使用中所需要的質(zhì)量,往往會進行許多細節(jié)上的調(diào)整與改進。

        1 支架類零件加工工藝

        在支架類零件的加工工序中,選擇正確的定位基準和排除機加工內(nèi)應(yīng)力都是需要考慮的重要問題。排除機加工內(nèi)應(yīng)力可使得加工的零件達到所要求的韌度。選擇一個正確合適的定位基準,可以說基本決定了零件加工工藝順序。

        首先確定毛坯的制造形式及各個表面的加工方案。一個好的結(jié)構(gòu)要同時達到兩個要求,一是必須滿足設(shè)計要求,二是有良好的機械加工工藝性。在保證質(zhì)量的同時應(yīng)該使加工需要的勞動量最小化,并且要便于加工。在選擇加工方法時,需要考慮以下幾點要求:(1)考慮原材料的性質(zhì);(2)考慮生產(chǎn)類型及適合的加工設(shè)備。例如在大量化的生產(chǎn)中可采用高效率的設(shè)備,小量的生產(chǎn)中可采用一般所需的加工設(shè)備;(3)考慮加工表面的質(zhì)量要求,根據(jù)要求選擇加工方法;(4)根據(jù)生產(chǎn)車間的實際情況,考慮是否有需要改進的工序或設(shè)備;(5)另外還有一些其他因素比如零件形狀、重量及性能等也需要考慮。

        2 機床設(shè)計制造

        第一步要先選擇一種合適的工藝方法,同一種工件可以用許多種工藝方法來進行加工。而工藝方法的選定一定程度上影響了機床的結(jié)構(gòu)與性能,改變工藝方法常常會帶來一系列的變化。方法不同,機床的運動也不同。確定機床的運動首先需滿足工作要求,在此基礎(chǔ)上盡量減小運動數(shù)目,尤其是要求高的運動數(shù)目。使運動裝置和傳動裝置結(jié)構(gòu)盡量簡單化,從而達成一個執(zhí)行減完成多個運動的目的。機床盡可能使用標準化的通用夾具。

        對于機床的全面布局,這方面要求有:(1)保證足夠的剛性和韌性;(2)保證刀具夾具等與工件間的相對運動及相對位置;(3)使其方便操作、維修等;(4)造型要求美觀。

        接下來確定機床的一些主要技術(shù)參數(shù),包括主參數(shù)和基本參數(shù)。合理排列主軸轉(zhuǎn)速,可以采用等比數(shù)列排列的優(yōu)點,使排列均勻且傳動簡化。根據(jù)實際情況確定進給量,有無級變速和有級變速兩種形式。確定機床的電機功率有三種方法,一是實測法,二是計算法,三是統(tǒng)計分析法。一般實測法和計算法通常用于專用機床,而統(tǒng)計分析法則用于通用機床。在進行設(shè)計時選用一種以上的方法,比較分析,最終確定電機功率。

        3 工裝設(shè)計

        (1)定位分析。 操作人員在進行專業(yè)夾具的規(guī)格選擇時,為防止定位過程中出現(xiàn)與標準重合原則不符的狀況,要進行定位誤差的計算。可以采用支撐板與定位銷定位的辦法下肢自由度,但是最多6個自由度,確定對面3個支撐板限定規(guī)格時,對支撐在兩邊的支撐板預(yù)先留出兩個自由度。

        (2)夾緊力。在對零件的實際應(yīng)用過程中,要求裝備產(chǎn)生的夾緊力足以使制作的工件可以被牢牢的固定在支撐架上。操作人員應(yīng)設(shè)置好裝備,使夾緊方向與工件的大方向維持一致,以降低制造過程中出現(xiàn)的變形情況的概率。另外,在實際加工過程中還可能會受到其他的影響,比如切削力和重力。操作人員可針對這兩個方向進行調(diào)整,使保持一致。工作人員還應(yīng)該嚴格控制作用點以保證制作可以達到相應(yīng)的要求。

        (3)安裝刀具及夾具的方案。為了使安裝的工具位置有一個更精確的定位,在制作設(shè)計方案時,可先確定方案的大致規(guī)模。技術(shù)人員在加工處理槽時,應(yīng)調(diào)整好刀具的方向及安裝位置,確保在運行的過程中能快速且精準地滿足操作人員需要的規(guī)格。為使工件達到所需要的質(zhì)量,制作人員在進行刀具類別的選擇時,可以選擇直角對刀塊,使工作臺與制作方向保持在同一方向,以便更容易達到零件需要滿足的質(zhì)量要求。

        4 工藝改進措施

        (1)完善生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。通過完善加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)提升機械產(chǎn)品的加工精度是一項有力措施。可通過制定合理的預(yù)防措施來降低誤差的發(fā)生概率。根據(jù)不同零件的特點采取相應(yīng)的預(yù)防措施,有效提升機械零件的精度。

        (2)誤差分組法。使用誤差分析法,根據(jù)相關(guān)標準將生產(chǎn)的毛坯和半成品進行分組,再對這些產(chǎn)品進行進一步生產(chǎn)加工,適量調(diào)整工件位置來減小誤差,確保了所加工零件的質(zhì)量,在整體上實現(xiàn)了加工過程的有效控制。

        (3)使用冷卻液。為防止零件因為溫度太高而發(fā)生變形,可使用冷卻液。在加工零件上使用合適量的冷卻液,降低部分區(qū)域的溫度,減小零件變形的幾率。此外,控制機械加工機床的熱量還有許多方法,如通過為機床添加潤滑劑以減少熱量的產(chǎn)生,通過安裝添加冷卻液的散熱設(shè)備,起到散熱作用。

        (4)填補法和補償法。在機械零件的加工過程中,可能因很多外界環(huán)境影響,引起誤差,但仍可通過合理科學(xué)的方法來減小誤差。比如采用填補法降低零件加工的誤差,使用壓力器定期產(chǎn)生壓力,補償數(shù)控車床誤差,提高產(chǎn)品的加工精度。

        5 總結(jié)

        操作人員要求全方面了解工裝設(shè)計和加工工藝,仔細檢查施工的作業(yè)面,才能更好的完成支架類零件的制作安裝過程。根據(jù)實際情形明確設(shè)計加工過程中的機械定位,確立適當?shù)亩ㄎ换鶞?,使零件達到要求的使用性和工藝性。在設(shè)計加工工藝路線時,操作人員應(yīng)明確實際加工生產(chǎn)過程中的加工余量,也應(yīng)掌握好切削的用量。加工時需使用專屬工具,保證生產(chǎn)效率,嚴格規(guī)定,使加工工藝滿足精度要求,提升產(chǎn)品的合格率。

        參考文獻:

        [1]楊明.機械加工工藝的完善措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(06):92.

        [2]徐晉之.“鉆床夾具設(shè)計”零件的機械加工工藝過程及工藝設(shè)備[J].科技傳播,2013(03).

        [3]楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001.

        作者簡介:崔相信(1967-),男,河南溫縣人,本科,工程師。

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