零件機械加工工藝及工裝設計

1、零件機械加工工藝及工裝設計 摘要：隨著科學技術的不斷進步，我國機械制造業(yè)得到了迅猛發(fā)展。支架類零件的操縱性和穩(wěn)定性良好，同時可承受較大的彎曲應力，可用于強度、耐磨性要求較高、較重要的零件和要求保持氣密性的鑄件，廣泛地應用于機床、汽車、拖拉機等機械變速箱中。支架類零件的制造工藝雖然比較簡單，但其制造過程涉及了機械加工工藝的多個方面，具有一定的代表性。本文對該類零件的機械加工工藝的規(guī)程和專用夾具的設計進行分析討論。 關鍵詞：支架類零件；加工工藝；工裝設計 1機械加工工藝分析 支架零件采用較多的材料是HT200，灰鑄鐵有較好的耐熱性和良好的減振性，鑄造性能較好。該類零件的機械加工工藝規(guī)程主要包括分析

2、零件工藝性、選擇毛坯的制造方法、選擇基面的水位和高程的起始面、制定工藝路線、確定各工藝的制造設備、刀具和夾具等、確定工序的切削用量，填寫完整的工藝文件。以下為支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求，如下圖所示。具體要求如下：（1）圓柱40mm,Ra為5.4m；（2）圓柱上方通槽，槽寬8mm，Ra為6.3m；槽深5mm；（3）圓柱體上的圓柱孔8mm,對底板的不垂直度為0.02mm，Ra為10.5m；（4）底板4x8H7圓柱孔，Ra為1.6m；（5）兩側加強筋圓柱有對稱度要求，不對稱度為0.20；對底板有垂直度要求，不垂直度為0.10（圖1）。 2工藝過程設計 該支架零件加工集很多工序為一體

3、的制造工藝，為了完成該零件的制造，需要進行一串的連續(xù)動作。制定出科學完善的工藝路線，對機械制造的有序進行有著重要意義。對于該零件的工藝路線，可擬定如下工藝路線：鑄造時效處理銑上下端面銑下面?zhèn)让驺@孔鏜孔鉆孔溝槽銑寬槽質(zhì)檢入庫。制造工藝不是一層不變的，在實際生產(chǎn)過程中可根據(jù)實際零件特點，對加工的環(huán)節(jié)適時進行調(diào)整和改變。 3加工余量的確定 加工余量必須保證能達到規(guī)定標準的精度和表面粗糙度。加工余量的確定的方法通常有三種：第一經(jīng)驗估計法，由工藝人員根據(jù)工作經(jīng)驗進行估算；第二查表修正法，以生產(chǎn)實踐和實驗研究相關資料數(shù)據(jù)制成的表格為依據(jù)，加工過程中結合加工實際情況修正；第三分析計算法，根據(jù)試驗資料和計算公

4、式計算來確定加工余量。分析上述三種方法，經(jīng)驗估計法由于根據(jù)經(jīng)驗得出加工余量，加工余量偏差較大；分析計算法余量計算比較合理，但是由于受到切削條件的變化和實驗數(shù)據(jù)的影響，在實際生產(chǎn)中使用受到較大的限制；查表修正法依據(jù)試驗資料并且經(jīng)過公式計算，計算的加工余量比較準確。因此在實際生產(chǎn)中一般使用查表修正法。例如銑削加工，可查金屬機械加工工藝人員手冊P1050表13-27平面的刨、銑、磨、刮加工余量（mm）摘要，查表確定好工件半精銑時的加工余量為1.5mm，總的加工余量7.5mm，扣除半精銑時的加工余量1.5mm，可以確定工件粗銑時的加工余量為6mm。 4專用夾具工裝設計 4.1定位及定位誤差分析 定位基

5、準的選擇應該盡量符合基準重合原則，在整個夾具中，采用支承板和定位銷定位，分別限制6個自由度。底面的三個支承板限制兩個自由度,側面的兩個支承板,限制3個自由度，定位銷限制1個自由度。 4.2夾緊機構 夾緊裝備要求在夾緊過程中，在夾緊力的作用下工件不應離開定位支撐；夾緊力方向與工件剛度最大的方向保持一致，盡量減少工件的變形，與工件受到的切削力、重力方向保持一致；夾緊點正對支撐元件或位于支撐元件所在平面，作用點位于工件剛性最好的部位。 4.3夾具體 夾具體一般夾具上較為復雜的元件，不僅要考慮安置在夾具中所需要的各種元件，還要考慮工件裝卸和機床固定是否便利。因此設計的夾具體應具有重量較輕，便于操作；有

6、良好的強度、剛度等力學性能；吊裝方便，安全使用；結構和尺寸都較為穩(wěn)定，有一定的精度；排屑方便，保障機器性能等特點。 4.4對刀及夾具的安裝方案 在夾具設計安裝方案時，可以擬定夾具機構方案，對確定工具安裝位置有很大作用。例如槽在加工過程中需要保證刀具方向的位置，為了快速準確的對刀，必須使用直角對刀塊。夾具在安裝時，采用一對定位鍵定向，用螺母加緊兩端耳座的形螺栓，以保證對刀塊的方向和工作臺縱向方向保持一致，從而保證零件的加工質(zhì)量。 5結論 支架類零件的設計加工，包括了加工工藝和工裝設計。在設計加工中應該選擇合適的機械定位基準，分析零件的工藝性，擬定工藝制造路線，確定較為準確的加工余量和切削用量；加工中采用專用夾具，提高了生產(chǎn)效率，同時提高了加工精度，提高了產(chǎn)品的合格率。隨著機械加工工藝的不斷完善，支架類零件的加工也將取得長足發(fā)展。 參考文獻： 1徐晉之“鉆床夾具設計”零件的機械加工工藝過程及工藝裝備J.科技傳播,2013(03). 2魏延輝,劉施菲,許德新.機械構形平面的工作空間研究J.哈爾濱工程大學學報,2012(06) 3周宏鋪.機械制造技術基礎M.北京:高等教育出版社,2006. 4李益民機械制造工藝設計簡明手冊M北京：機械工業(yè)出版社，1998