精度要求下特殊孔機械加工工藝及夾具結構設計研究

湯畢榮　左立良

摘? 要：技術革新以及內需推動了國內機械加工行業的進一步發展，在科學技術不斷進步發展的過程中，國內機械加工行業的零部件對于加工工藝及密度的實際需求也在不斷的提升，特別是特殊孔機械零件的加工，其要求一定要滿足設計的基本需求，只有這樣才能夠進一步確保零部件的精準度。在這個過程中，特殊孔機械加工工藝中，夾具能夠定位控制加工過程中的轉頭鉆偏誤差，以此來保證機械加工零部件的精準度，保證其加工的質量。基于此，本文主要根據進度的具體要求，對特殊孔機械加工工藝以及夾具結構設計進行相關的分析研究。

關鍵詞：精度需求;特殊孔;機械加工工藝;夾具結構設計;分析研究

引言：

社會工業的進一步發展，從一定程度上直接推動了科學技術的進步，一部分特殊鉆孔機械要求能夠結合紡織機搖臂零部件加工的實際需求，來進一步的實現具體的設計。搖臂零件實際上是屬于紡織機械中使用比較廣泛的一種零部件裝置，搖臂零件，對于紡織機械穩定、有序的運行，有著非常關鍵的重要作用。但是在其實際使用的過程中，在實現加工搖臂零件裝配的過程中，也會出現零部件，由于尺寸大小不同，位置不同，精度不夠精準等等不能夠滿足搖臂零件設計需求的具體問題，這樣一來也會直接導致加工零件會出現很多廢棄的零件，這樣一來也會直接對企業造成非常嚴重的經濟損失。本文主要就是根據紡織機械搖臂的零件實際設計需求，來分析其機械加工的具體工藝。

一、特殊孔機械加工工藝以及夾具結構設計的概述

在搖臂零件的實際加工過程中，夾具主要是利用了大平面以及加工零件A面接觸，并且對加工零件三自由度進行了一定的限制。夾具利用短圓柱銷以及內孔進行深度配合，對加工零件的自由度進行了一定的限制。使用具體的支撐力對其中某個加工零部件自由度進行了限制，這樣一來，便能夠更加有效地確保機械零件在加工的過程中，使用夾具就能夠實現對所有加工零件的具體定位，以此來對加工零件的精準度進行一定的保障。

在特殊孔加工工藝中使用夾具，主要是利用偏心輪將兩邊的零件進行夾緊，在手柄具體轉動的過程中，偏心輪可以回帶動壓板，繞著中心軸進行回轉，隨后夾具可以將加工的零件進行夾緊。在確保加工零件夾緊之后，分別對鉆孔實現進一步的加工，在加工鉆孔之后，將夾具手柄直接松開，隨后取出加工的零件，再利用手工的方式實現鉆孔的加工。在實現加工的過程中，為了能夠進一步的保證加工零件的精度，直接要求了對加工工件中心孔的孔距、精度、尺寸、孔之間的位置進行詳細的計算。根據紡織機械搖臂零件加工的實際需求，對零件口罩進行加工的過程中，要對兩個孔的中心距離進行精準的設計。根據相關的加工需求，兩個孔的中心距離為0.1毫米。除此之外，在實現加工零件夾具使用的過程中，一定要精準的計算孔洞的進度，以此來保證加工零件的A面以及孔洞垂直度可以滿足實際的加工需求。需要利用科學合理的計算方式，對孔洞中心距離尺寸的差距進行詳細的計算，進一步的避免在加工裝配的過程中，尺寸出現誤差的現象。通過夾具定位可以對加工的零件鉆頭鉆偏的問題進行有效的控制，以此來保證機械加工零件的質量以及精度。

二、特殊孔機械加工工藝的具體研究

如果說根據過去以往傳統的特殊孔機械加工工藝加工，來實現搖臂零件的制造，那么其鉆孔的位置以及鉆孔的尺寸，都沒有辦法滿足機械工作運轉的基本需求。所以從這個角度來說，可以利用毛坯鑄造，孔端面精銑及時效，等等多種方式，來檢測零件的工藝，隨后加工搖臂零件的孔洞。可以利用相關的工藝技術方法來進一步的實現加工過程中的檢測工作，對搖臂零件工藝的精度進行行之有效的優化改善，以此來保證其生產的質量與效率能夠得到進一步的提升。然而，在實現搖臂零件特殊孔洞加工的過程中，搖臂零件的寬槽并沒有進行一定的打磨處理，還是原本的毛坯鑄造。所以從這個角度來說，在實現零件鉆孔的過程中，也會直接導致鉆頭鉆偏的狀況出現，這樣一來不僅會使空洞精度與實際的計劃有一定的誤差，還會使得機械在實際工作的過程中出現跑偏的狀況，這樣一來也對整個機械零件的加工生產造成了非常嚴重的影響。

在紡織機械各個裝置運行的過程中，使用搖臂零件，主要要求鉆頭要反復的切入、切出，就這樣才能夠保證特殊孔鉆孔作業的順利、有序進行。傳統的鉆孔工藝需要實現適當的優化完善，就這樣才能夠更好地在搖臂零件的生產加工中進行使用，并且還需要對搖臂零件的加工工藝的特殊性，給予高度的重視。一小部分紡織機械以及輕工機械零件在加工的過程中，需要根據相應的步驟，來實現詳細的處理，但是在之后的檢測理解記錄的過程中，也沒有辦法能夠滿足實際的零件尺寸以及進度的具體需求，這樣一來就會出現大量零件廢棄的現象，對企業工廠的經濟造成了非常不利的影響。實際上，在優化改善了相應的技術之后，也能夠有效地來解決零件加工工藝出現的問題，可以根據改優化后的工藝技術來實現零件的加工生產以及相關技術的處理，這樣一來，零件的尺寸也能夠滿足具體的需求，也能夠從一定程度上提升加工工藝的精準度。

三、夾具的結構設計研究

傳統的夾具結構設計，實際上是屬于一種在豐富的經驗支撐下的專業工作人員展開設計的方式，主要要求具備豐富經驗的專業操作技術人員來進行設計工作，傳統的夾具結構設計的時間也相對來說比較長，其需要的勞動量也比較大，整體上的設計成本也比較高，是不容易后期進行修改完善的，所以說，傳統的夾具結構設計就沒有辦法，滿足現代化工業制造發展的具體需求。為了能夠進一步的滿足現代化工業生產制造的實際需求，以及生產方式的不斷轉變，需要對夾具的結構設計提出了更多的需求，在數控機床廣泛應用的過程中，絕大多數的機械制造使用機場專用夾具。所以說夾具傳統的設計已經沒有辦法，滿足現代化機械制造的實際需求，在夾具結構設計不斷發展的歷程中，其具體的設計也包括了方方面面的內容，比如說：鉆套高度、定位基準，夾緊裝置等等。通過鉆套高度方面的分析，根據已經測量好的加工孔的孔徑大小，對鉆套的高度進行明確。如果說鉆套越高，那么其直徑和高度的比例就會比較大，整體的偏角就會較小，也能夠提升鉆孔加工的精度。夾具在結構設計的過程中需要滿足以下幾方面：第一，加工零部件的定位基準，一定要和設計的基準相吻合。第二，需要科學合理的選擇定位的元件。第三，在定位元件中，一定要滿足六點定位原理的基本需求。

除此之外，在設計夾具的結構過程中，還一定要充分的考慮到夾具、夾緊、定位這幾個夾具安裝過程中的重點核心內容，能夠降低不必要的工作環節，實現加工零部件精準高效的安裝，降低加工的工藝步驟，將機械制造加工的時間盡可能的縮短，不斷地提升作業的質量與效率。此外，還能夠降低在實際的定位安裝過程中出現的誤差幾率，提升夾具的精度以及穩定性、可靠性、安全性，以此來保證加工零部件可以相互的進行轉化，夾具的安裝技術水準的需求得到一定的降低，以此來提升夾具的綜合使用效率。

通過一系列反復的夾具設計研究表明，根據這類零件的特殊性以及加工的工序，可以在加工過程中有一個孔的時候，就要求轉頭要利用切入和切出反復的特征，對第二次的切入進行明確，轉頭是通過凹凸不平的毛坯面進行切入的，所以，在切入的過程中可能會出現鉆偏的現象。此外，還需要全方位的考慮到鉆頭鉆套已經第二次切入面距離較大的情況下，并且轉頭直徑較小，就會出現彎曲變形的狀況，所以說在鉆孔的過程中，就會直接降低位置的精度。針對這些實際的問題，需要在對鉆套進行一定的布置之后，可以對鉆頭進行精度方面的引導，這樣一來也能夠，確保鉆頭鉆偏的問題能夠得到有效的解決，也能夠幫助機械加工的進度得到一定的提升。

四、特殊孔工藝優化、改進夾具定位的主要原理及具體操作

根據以上所闡述的特殊孔，在實際加工過程中使用夾具優化改進的具體設置，在實現搖臂夾具工體加工的過程中，夾具一定要利用大平面來實現接觸，進一步有效的限制，工件三自由度。此外，夾具還需要利用短圓柱銷以及工件內孔來進行相互的配合，有效的限制工件兩個自由度。除此之外，夾具還需要利用支撐的作為限制工件的一個自由度，進一步使得加工零部件在進行加工的時候，能夠利用價值的實現工件全面的二定位，以此來保證加工零件在加工過程中的精度。此外，在使用特殊孔工件加工過程中使用夾具的時候，主要是利用偏心輪進行夾緊，對手柄進行轉動的過程中，需要利用偏心輪，使得壓板能夠回轉，并且夾緊工件。在夾緊工件之后，需要對兩個鉆孔進行加工，完成鉆孔之后，及時地將夾具的手柄松開，將加工工件立刻取出，利用手工來實現鉆孔的加工。在進一步實現加工工件加工的時候，為了能夠提升整個工件加工過程的進度，就需要實現加工工件兩個孔中心距離的尺寸精度，并且還要詳細的計算兩個孔的位置精度。在實現工件加工使用夾具結構設計的過程中，一定要全方位的考慮到定位的誤差以及導向的誤差，這兩方面對于工件進度的實際影響，在計算兩個孔位置進度的過程中，需要以零件加工過程中對兩個孔以及加工零件的A面垂直度的具體需求，進行詳細的計算，通過計算來確定工件的加工進度，有效地避免在裝配應用的過程中，誤差的不斷擴大，此外，還能夠利用夾具的定位來進一步有效地控制工件的加工過程中轉頭出現照片的誤差幾率，以此來有效地保證加工工件的精度。

五、結束語

近些年來，在國內社會經濟的高速發展中，科學技術也在不斷的進步發展，國內的紡織機械搖臂零件加工需求越來越高。本文主要通過針對紡織機械以及輕工機械中的搖臂零件，對零件在實際使用過程中的具體情況，已經設計過程的實際需求，分析了傳統加工中出現的諸多問題的原因，并且因此而實現了這類特殊孔加工工藝的夾具的結構設計。通過相關的實踐研究表明，這類工藝夾具不僅能夠提升整個加工的精度，還能夠提升生產的效率，有效地避免鉆頭出現跑偏的具體狀況，所以說這類工藝夾具是可以推廣應用到各類機械加工中的。

參考文獻：

[1]胡現豐.特殊孔機加工工藝及夾具設計[J].中國教育技術裝備，2014 （7）：123-125.

[2]戴志杰，高彩連，張繼雄特殊孔機械加工工藝及夾具設計[J].現代制造技術與裝備，2016（6）：48-49.

[3]朱治斌.特殊孔機械加工工藝與夾具設計方法研究[J].現代制造技術與裝備，2017（8）：116.

[4]王豪，趙振峰，王，等，滾流燃室對對置活塞二沖程汽油機工作過程的影響[J]小型內燃機與車輛技術，2015，44（3）：17-22.

[5]中興環.關于用六自由度并聯平臺實現非平面多角度陣列孔加工的關鍵技術研究[D].合肥：中國科學技術大學，2015.