曹建松

（哈爾濱電氣動力裝備有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

隨著社會的不斷發(fā)展，人民生活水平也在不斷提升，就對現(xiàn)代的工業(yè)加工提出了更高的要求。為了滿足現(xiàn)代城市化建設(shè)以及人民生產(chǎn)生活的需要，支架類零件加工工藝以及工裝設(shè)計(jì)方法就要進(jìn)行再發(fā)展。支架類零件作為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要部位，要想保證相關(guān)零件功能的正常發(fā)揮、要想保證相關(guān)技術(shù)能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，就必須進(jìn)行支架類零件機(jī)械加工工藝以及工裝設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化與升級，在可靠性、穩(wěn)定性、效率性以及質(zhì)量性等方面對零件進(jìn)行保證，這樣才能在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，從而促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該通過各種方法對加工工藝和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行升級，并在結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)生活需要的前提下進(jìn)行，這樣才能保證相關(guān)工藝符合現(xiàn)代社會發(fā)展需要。

1 支架類零件，加工工藝以及工裝設(shè)計(jì)概述

1.1 支架類零件概述

支架是起支撐作用的構(gòu)架。支架的應(yīng)用極其廣泛，工作生活中隨處可以遇見，如照相機(jī)的三腳架，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用到的心臟支架等。主要應(yīng)用于固定建筑及結(jié)構(gòu)中管道電纜的支架，提升空間利用、生產(chǎn)效率等，又可分為一般支架和成品支架等分類。支架類零件就是裝配成機(jī)器、儀表以及各種設(shè)備的起到支撐作用的基本制件，這類零件在日常生活中隨處可見，并在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)生活中起到了重要作用，也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中不可或缺的重要結(jié)構(gòu)[1]。

1.2 加工工藝概述

加工工藝是指利用機(jī)械加工的方法，按照圖紙的圖樣和尺寸，使毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)成為合格零件的全過程，加工工藝是工藝人員進(jìn)行加工前所需要做的工作，避免在加工過程中發(fā)生加工失誤，造成經(jīng)濟(jì)損失。能夠在零件加工過程中起到正向作用，并對加工零件的質(zhì)量起到保障作用的技術(shù)，都屬于加工工藝的一種。加工工藝主要包括加工的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)規(guī)范以及生產(chǎn)技術(shù)等環(huán)節(jié)，相關(guān)操作人員通過對相關(guān)工藝的掌握，就能夠生產(chǎn)出質(zhì)量合格的零件產(chǎn)品，為工業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

1.3 工裝設(shè)計(jì)概述

所謂工裝設(shè)計(jì)，就是指用于工件裝夾的工具。在機(jī)械加工中對工件進(jìn)行夾持或定位,以達(dá)到一定工藝要求的特制的裝備或工具。在零件的生產(chǎn)過程中，要想制造出品質(zhì)較高的零件，在加工工藝的流程中，有一個將零件進(jìn)行固定，然后進(jìn)行各種加工操作的環(huán)節(jié)。在這個環(huán)節(jié)，需要特定的工具對零件的半成品進(jìn)行加工，以方便零件的成型。工裝設(shè)計(jì)，就是根據(jù)零件制造的需要，結(jié)合零件本身的材質(zhì)，對裝夾工具進(jìn)行制造。這一環(huán)節(jié)十分重要，如果設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會造成加工過程中零件的脫落，造成損失。只有設(shè)計(jì)出符合零件加工需要的裝夾工具，才能保證加工作業(yè)的順利進(jìn)行。

2 支架類零件機(jī)械加工工藝

2.1 材料選擇方面的工藝

在進(jìn)行零件加工時(shí)，由于不同的場所需要用到的零件種類不同，就表示零件加工要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改變，而決定零件性質(zhì)的主要因素就是材料的種類。要想保證零件加工的質(zhì)量，首先就是要從材料上入手，相關(guān)人員要根據(jù)作業(yè)的要求選擇合適的材料用來進(jìn)行零件加工。這一步非常重要，如果零件材料選擇錯誤，尤其是這種起到支撐作用的支架類零件，就會改變其承受能力，進(jìn)而導(dǎo)致整體設(shè)備可能會因?yàn)橹Ъ茴惲慵文芰Σ蛔闶艿綐O大的破壞，甚至是對相關(guān)人員的生命安全造成威脅。目前使用最多的支架類零件材料是HT200，這種材料有著很強(qiáng)的承受能力、抗震能力以及耐熱能力，功能強(qiáng)大，適用范圍十分廣泛。

2.2 對零件功能進(jìn)行確定

在支架類零件的加工工藝中，當(dāng)材料選擇完畢，就需要對零件的性能進(jìn)行了解，這樣才能在加工的過程中保證零件的功能。首先就是要對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的觀察，了解到零件的尺寸大小、公差要求、形狀特點(diǎn)以及適用場所等，這樣能夠加深零件印象，避免在加工過程中出錯；其次是要對加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)地了解，如設(shè)備的型號規(guī)格、設(shè)備的使用技術(shù)、不同設(shè)備的功能等，這樣就能避免在加工過程中出現(xiàn)設(shè)備方面的失誤；最后就是對加工環(huán)境進(jìn)行了解，環(huán)境也會在一定程度上對加工工藝造成影響，對工作場地和環(huán)境進(jìn)行一定的了解，就能夠降低環(huán)境對工藝造成的影響，進(jìn)而保證零件的質(zhì)量。

2.3 加工工藝的相關(guān)流程

在進(jìn)行支架類零件加工的過程中，加工工藝還包括對流程的控制。加工工藝的流程控制也能在很大程度上決定零件質(zhì)量。首先要計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析；選擇毛坯。擬訂工藝路線；確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差；確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具；確定切削用量及工時(shí)定額[2]；確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；填寫工藝文件。通過這些流程控制，就能進(jìn)一步保證零件的質(zhì)量。而且，另一方面，對流程進(jìn)行控制，還能讓工作人員按照規(guī)定的順序進(jìn)行生產(chǎn)，從而降低失誤率。流程還能加快零件生產(chǎn)的效率，在質(zhì)量和效率上均有保證。

2.4 加工方法的要求

支架類零件加工工藝還包括加工方法的選擇，雖然在加工過程中材料和流程十分重要，但是良好的加工方法一樣可以提升產(chǎn)品質(zhì)量。在加工方法的選擇時(shí)，要對原材料的性質(zhì)、生產(chǎn)的類型以及加工設(shè)備等多種因素進(jìn)行考慮，再結(jié)合相關(guān)實(shí)際情況選擇合適的加工方法。在對這些進(jìn)行確定之后，還要檢查相關(guān)設(shè)備是否符合條件，這樣才能保證加工工藝的正確性，進(jìn)而提升支架類零件的質(zhì)量。

3 工裝設(shè)計(jì)的原則

工裝設(shè)計(jì)作為零件加工的輔助性設(shè)計(jì)，主要是對在機(jī)械加工中對工件進(jìn)行夾持或定位,所以工裝設(shè)計(jì)的好壞就關(guān)系到支架類零件的質(zhì)量。在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)的過程中，也會受到多種因素的影響，這就需要相關(guān)人員在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)時(shí)要遵循相關(guān)的原則，這樣才能保證工裝設(shè)計(jì)符合需要。首先是要明確工裝設(shè)計(jì)的作用，即固定產(chǎn)品以及工具，從而解放人手進(jìn)行雙手作業(yè)；然后是使用專業(yè)工具，設(shè)計(jì)的工裝夾具應(yīng)該能夠在生產(chǎn)線上適合產(chǎn)品地制造以及相關(guān)工作人員的操作，這樣可以提升生產(chǎn)效率；其次是要堅(jiān)持少更換原則，即可以將多種工裝進(jìn)行融合，這樣一種工裝就具備多種功能，相關(guān)人員在進(jìn)行操作時(shí)就減少了更換設(shè)備的操作，在時(shí)間上降低了消耗，可以有效地提升工作效率；再次，工裝設(shè)計(jì)應(yīng)該方便操作，符合人類的操作習(xí)慣，比如工具手柄的設(shè)計(jì)方便抓握、相關(guān)工具和人體相互協(xié)調(diào)、操作幅度應(yīng)該盡量較小、避免體力的消耗以及設(shè)置安全裝置，避免工人在操作過程中出現(xiàn)傷亡等；最后，就是堅(jiān)持相對的安定性和操作過程的流程化，比如工具的操作部位應(yīng)該集中在同一區(qū)域，這樣減少了工作人員的體力消耗，或者是將機(jī)械自動化，將人力從操作過程中進(jìn)行剝離。又或者是相關(guān)工具能夠進(jìn)行自檢，保證安全，更容易進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備，提高工作效率。在工裝設(shè)計(jì)中堅(jiān)持這些原則，就能在效率、質(zhì)量、可操作性、安全以及自動化等環(huán)節(jié)對工裝過程進(jìn)行把握，從而提升加工的質(zhì)量，促進(jìn)我國工業(yè)的進(jìn)步。

4 工裝設(shè)計(jì)的方法

4.1 對零件進(jìn)行定位分析

在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)時(shí)，由于工裝的功能是對支架類零件起到固定作用，相關(guān)設(shè)計(jì)人員為了防止定位過程中出現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況，造成加工操作失誤，就要對定位進(jìn)行計(jì)算，重新確定設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)之間存在的差距?？梢圆捎弥伟迮c定位銷定位的辦法下肢自由度，從而確保相關(guān)定位能夠和標(biāo)準(zhǔn)相符合。但是在使用這種方法的過程中，應(yīng)該在兩邊的支撐板部分預(yù)先留下兩個自由度的空間，方便進(jìn)行調(diào)整。一旦在工裝設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)定位不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，就會造成零件加工過程中的各種難題，現(xiàn)代加工才采用流水線加工作業(yè)，一旦定位錯誤不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會對整個流水線上的零件造成影響，對相關(guān)企業(yè)造成很大的損失。而且對其進(jìn)行精準(zhǔn)地定位，還能在一定程度上保證支架類零件加工的質(zhì)量。

4.2 加緊力的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行支架類零件的實(shí)際應(yīng)用過程中，夾緊力的設(shè)計(jì)也是重要一環(huán)。如果工裝設(shè)計(jì)的夾緊力不足，就會在施工過程中出現(xiàn)支架類零件脫落的現(xiàn)象，造成加工失敗，影響加工進(jìn)度；如果夾緊力不足卻未造成零件的脫落，就會在零件加工過程中造成零件加工規(guī)格出現(xiàn)問題，影響零件的質(zhì)量，或者造成零件報(bào)廢，造成巨大的損失；只有夾緊力足夠，才能保證零件加工作業(yè)的正常進(jìn)行。所以，相關(guān)人員在進(jìn)行夾緊力的調(diào)整過程中，應(yīng)該要求設(shè)備產(chǎn)生的夾緊力能夠保證被制作的零件牢固的固定在支撐架上。操作人員在進(jìn)行力的設(shè)置時(shí)，還要確保夾緊力的方向和零件加工的方向保持一致，這樣就能在操作過程中降低零件變形出現(xiàn)的概率，提升零件質(zhì)量[3]。另一方面，夾緊力還會受到諸如加工力以及重力的影響，進(jìn)而造成零件出現(xiàn)問題，所以，相關(guān)人員在進(jìn)行調(diào)整的過程中，還要結(jié)合加工過程中的受力情況以及重力因素，使其和夾緊力保持一致。

4.3 方案的選擇

在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證安裝的工具位置在定位上更加精準(zhǔn)，就需要在設(shè)計(jì)方案時(shí)進(jìn)行調(diào)整，在方案上對定位進(jìn)行保證。在設(shè)計(jì)方案時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員首先要對零件信息進(jìn)行了解，這樣才能確定零件的規(guī)格和收集情況，并根據(jù)這些特點(diǎn)進(jìn)行方案的制定；其次，還要考慮到零件的材料以及工裝設(shè)計(jì)所需要的材料，這樣才能保證在進(jìn)行加工的過程中工裝能夠牢固的將零件固定住，避免了因?yàn)椴牧蠁栴}造成的加工失誤。然后，就是要確定好工具的方向以及安裝位置，這樣就能在加工零件的過程中能快速且精準(zhǔn)地滿足操作人員需要的規(guī)格。還可以使工作臺與制作方向保持在同一方向，以便更容易達(dá)到零件需要滿足的質(zhì)量要求。最后，就是要結(jié)合施工實(shí)際情況，設(shè)計(jì)人員要對加工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，研究當(dāng)?shù)丶庸きh(huán)境是否會對加工造成影響，從而在方案制作時(shí)將環(huán)境的影響也考慮在內(nèi)，這樣就能保證工裝設(shè)計(jì)的方案完整。

4.4 聘請優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員

在進(jìn)行工裝方案的設(shè)計(jì)時(shí)，雖然相關(guān)的資料和信息都要依賴機(jī)械進(jìn)行收集，但是對信息進(jìn)行整理，并且確定出合適設(shè)計(jì)方案的卻是相關(guān)設(shè)計(jì)人員。所以，要想保證工裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量，還要從設(shè)計(jì)人員方面入手。在我國工業(yè)的發(fā)展過程中，已經(jīng)形成了一套完善的工業(yè)體系，從工業(yè)設(shè)計(jì)、工業(yè)加工到工業(yè)制造，都有相關(guān)的流程規(guī)范。在支架類零件的工裝設(shè)計(jì)方面，我國也有相關(guān)的流程。但在現(xiàn)階段，城市化的發(fā)展十分迅速，各行各業(yè)都對支架類零件有了新的需求，這就導(dǎo)致相關(guān)設(shè)計(jì)人員要對工裝設(shè)計(jì)進(jìn)行更新，這樣才能符合現(xiàn)代社會的發(fā)展規(guī)律。這就需要相關(guān)工藝企業(yè)在進(jìn)行支架類零件工裝設(shè)計(jì)的過程中聘請專業(yè)的設(shè)計(jì)人員，這樣才能為新零件的工裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓相關(guān)夾緊裝置能夠滿足新型零件的生產(chǎn)需要，進(jìn)而促進(jìn)零件的加工。這樣一來，就能在人員方面保證工裝設(shè)計(jì)的功能，充分發(fā)揮工裝應(yīng)有的功能。

4.5 精基準(zhǔn)與粗基準(zhǔn)的選擇

在進(jìn)行粗基準(zhǔn)的選擇時(shí)，相關(guān)需要加工的另加在加工表面和非加工表面具有準(zhǔn)確的精度，然后選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而為了保證零件的穩(wěn)定性和加緊性，粗基準(zhǔn)的選擇要粗糙，平整，并具備相當(dāng)?shù)拿娣e。在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，盡量將被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)來選擇，可以減少因基準(zhǔn)不重合造成的定位出現(xiàn)誤差的情況發(fā)生的概率，有助于保持加工表面之間的位置關(guān)系的相對性。

5 結(jié)語

在工業(yè)的發(fā)展過程中，支架類零件機(jī)械加工作為重要的加工技術(shù)，對工業(yè)的發(fā)展具有重要作用，工裝設(shè)計(jì)更是保證零件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。這就要求相關(guān)人員掌握加工工藝和設(shè)計(jì)方法，保證零件的質(zhì)量。