支架類零件機械加工工藝及工裝設計對策

摘 要：當今社會快速發展，科學技術也取得了顯著進步，我國機械制造產業也步入了快速發展的時代，支架類零件的加工生產在應用的過程中也得到了不少好的評價，應用范圍不斷擴大，對加工工藝、工裝設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、適應性好的高標準鑄件的主要應用輔件，有著很好的穩定性和可操縱性，在多數實用性零件組成中占有重要的地位。

關鍵詞：支架類零件；加工工藝；工裝設計

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

在機械運轉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，因為它的結構形式通常較為復雜，加工過程中需要多種工裝來保證各表面間的協調。為保證機械零件的制作過程滿足實際使用中所需要的質量，往往會進行許多細節上的調整與改進。

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應力都是需要考慮的重要問題。排除機加工內應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。一個好的結構要同時達到兩個要求，一是必須滿足設計要求，二是有良好的機械加工工藝性。在保證質量的同時應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；（2）考慮生產類型及適合的加工設備。例如在大量化的生產中可采用高效率的設備，小量的生產中可采用一般所需的加工設備；（3）考慮加工表面的質量要求，根據要求選擇加工方法；（4）根據生產車間的實際情況，考慮是否有需要改進的工序或設備；（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構與性能，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，在此基礎上盡量減小運動數目，尤其是要求高的運動數目。使運動裝置和傳動裝置結構盡量簡單化，從而達成一個執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參數，包括主參數和基本參數。合理排列主軸轉速，可以采用等比數列排列的優點，使排列均勻且傳動簡化。根據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，三是統計分析法。一般實測法和計算法通常用于專用機床，而統計分析法則用于通用機床。在進行設計時選用一種以上的方法，比較分析，最終確定電機功率。

3 工裝設計

（1）定位分析。 操作人員在進行專業夾具的規格選擇時，為防止定位過程中出現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個支撐板限定規格時，對支撐在兩邊的支撐板預先留出兩個自由度。

（2）夾緊力。在對零件的實際應用過程中，要求裝備產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。操作人員應設置好裝備，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整，使保持一致。工作人員還應該嚴格控制作用點以保證制作可以達到相應的要求。

（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，在制作設計方案時，可先確定方案的大致規模。技術人員在加工處理槽時，應調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格。為使工件達到所需要的質量，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量要求。

4 工藝改進措施

（1）完善生產加工環節。通過完善加工生產環節提升機械產品的加工精度是一項有力措施。可通過制定合理的預防措施來降低誤差的發生概率。根據不同零件的特點采取相應的預防措施，有效提升機械零件的精度。

（2）誤差分組法。使用誤差分析法，根據相關標準將生產的毛坯和半成品進行分組，再對這些產品進行進一步生產加工，適量調整工件位置來減小誤差，確保了所加工零件的質量，在整體上實現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生，通過安裝添加冷卻液的散熱設備，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，可能因很多外界環境影響，引起誤差，但仍可通過合理科學的方法來減小誤差。比如采用填補法降低零件加工的誤差，使用壓力器定期產生壓力，補償數控車床誤差，提高產品的加工精度。

5 總結

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

參考文獻：

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作者簡介：崔相信（1967-），男，河南溫縣人，本科，工程師。