推動架及其加工夾具的設(shè)計

（中聯(lián)重科物料輸送設(shè)備有限公司，湖南 長沙 410000）

推動架及其加工夾具的設(shè)計

閻 紅

（中聯(lián)重科物料輸送設(shè)備有限公司，湖南 長沙 410000）

推動架及其加工夾具的設(shè)計主要有兩方面的內(nèi)容，主要有機械加工和夾具設(shè)計兩個部分，論文從機械加工工藝、加工方法、工藝路線、刀具的選擇和夾具設(shè)計等方面進行探討，本論文的應(yīng)用分析著重于從B6065刨床出發(fā)，根據(jù)被加工零件的特點，來制定推動架及其加工夾具的設(shè)計工作，保證加工工作的高效、經(jīng)濟，保證工作穩(wěn)定可靠。

機械加工；工藝；刀具；推動架；夾具

1 概述

推動架的作用是實現(xiàn)工作臺的自動進給，把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過傳遞轉(zhuǎn)化，在機械加工的基礎(chǔ)上，制定加工方案，選用刀具與專用夾具等手段，根據(jù)加工的要求制定工藝路線和夾具方案，以確保加工的質(zhì)量。在設(shè)計及加工過程中，首先從加工的精度要求和零件的功能要求出發(fā)，注意加工刀具、切削速度、進給量、功率等參數(shù)的控制和選擇，并且從經(jīng)濟、效率兩方面進行綜合考量，確保加工的可靠性和準(zhǔn)確度。

2 機械加工

2.1 機械加工工藝規(guī)程的編制

2.1.1 加工工藝規(guī)程的編制：機械加工的過程是指經(jīng)過加工工藝，確定加工的工序，改變零件毛坯的尺寸、形狀、相對位置。作為生產(chǎn)加工的必要準(zhǔn)備階段，加工工藝規(guī)程對零件毛坯的設(shè)計制造、設(shè)備的調(diào)整、加工步驟和生產(chǎn)預(yù)算進行指導(dǎo)。

2.1.2 加工技術(shù)資料：作為加工生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件，在布置加工生產(chǎn)的設(shè)備、位置、進度、加工數(shù)量、技術(shù)要求等進行設(shè)置和指導(dǎo)。

2.1.3 加工生產(chǎn)組織調(diào)度：要實現(xiàn)加工的高效和高進度，就必須依靠加工規(guī)程的安排調(diào)度，以實現(xiàn)加工最優(yōu)化。

2.2 工藝規(guī)程的類型

工藝過程卡片和加工工序卡，作為機械加工的主要參考和指導(dǎo)文件，實現(xiàn)加工的生產(chǎn)指導(dǎo)，直接對工件的尺寸、毛坯和形狀等進行改變，從物理性能、結(jié)構(gòu)形狀、力學(xué)性能、表面質(zhì)量、公差等級等方面進行考量，工藝規(guī)程的類型對以上的內(nèi)容具有重要的作用。

2.3 工藝加工的原始資料

工藝加工的原始資料包含的內(nèi)容較多，例如技術(shù)文件手冊、現(xiàn)場的生產(chǎn)條件、產(chǎn)品的全套技術(shù)文件、生產(chǎn)計劃書、毛坯圖紙與制造方法等，這些文件的存在對加工的資源調(diào)度、生產(chǎn)進度、質(zhì)量檢驗、設(shè)備運行、工人操作等具有重要的意義，可以說是這些機械加工不可或缺的組成部分。

3 零件結(jié)構(gòu)與要求的分析

在制造和加工零件時 ，既要考慮到結(jié)構(gòu)與功能要求，還要兼顧到進度與經(jīng)濟成本方面，零件的功能相同但結(jié)構(gòu)和形狀的差異性較大，所造成的加工成本也會有很大的差距，應(yīng)該在結(jié)構(gòu)簡單、功能完善、成本低廉等方面均衡考慮。在零件結(jié)構(gòu)與功能要求的分析時要著重于三個方面的工作：其一，分析毛坯，確定其種類，如型材、沖壓件、鍛件或鑄件等確認，對零件本身的結(jié)構(gòu)有充分的認識，了解其作用的機理（如圖1）；其二，編制工藝路線，工藝路線的編制包含基準(zhǔn)的選擇、加工方法的選擇、工序的安排、其他輔助性工作的安排；其三，工藝文件、工序要求、專用工藝裝備的任務(wù)書的準(zhǔn)備與編制，對加工的工藝技術(shù)要求、檢驗方法和加工工序尺寸的計算、加工余量的確定等進行校核，確保工作進度。

4 加工設(shè)備及加工夾具的選擇

4.1 機床的選用與加工步驟

4.1.1 由于生產(chǎn)的工序步驟并不算多，首先是車φ50mm的左端，然后用銑床臥銑，倒角為1mm，

鉆φ32mm+0.025mm的孔時，選用立式鉆床，第一步先鉆孔至φ30mm，然后擴孔至φ31.5mm，再精車至需要的孔徑尺寸，并控制在精度范圍之內(nèi)，對孔口進行倒角處理，倒角尺寸為1mm，角度控制在45°。然后掉頭車φ50mm的右端，用銑床臥銑，倒角為1mm，角度為45°。

4.1.2 按照圖紙要求銑下部兩端面尺寸20mm，采用臥銑的加工方法， 在鉆φ16mm+0.019mm的孔時，選用立式鉆床Z525，先鉆孔至φ15.7mm，然后精車至需要的尺寸，對孔口倒角處理，為1mm，角度取45°。

4.1.3 在 鉆 鉆φ10mm+0.10mm的孔時，選用立式鉆床Z535，先鉆孔至φ9.7mm，然后按照圖紙要求鉸孔φ10mm+0.10mm。

4.1.4 擴 孔 φ16mm+0.033mm，首先用Z535立式鉆床鉆孔大小為φ15.7mm，然后鉸孔至圖紙所需尺寸φ16mm+0.033mm。

4.1.5 采 用Z525立 式 鉆床， 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，然后攻螺紋，孔口倒角0.5mm，取角度為45°。

圖1 零件毛坯圖

4.1.6 采用立式鉆床Z525鉆φ6mm孔，然后進行倒角0.5mm，取角度為45°。

4.2 夾具的選擇

機床夾具的作用主要是起到對工件進行夾裝的作用，使工件的加工位置處于理想的情況， 在加工過程中引導(dǎo)刀具運作。 機床的夾具的種類非常廣泛，而更具機床又有諸多種類，根據(jù)夾緊的動力源又可以分為多種形式。定位基準(zhǔn)作為加工過程的參照，其在幾何關(guān)系中的要素主要包含點、線、面等，而有些點、線、面雖然在工件表面并不存在，但加工中的定位基準(zhǔn)是以這些不“存在”的要素為主要參考的，并且發(fā)揮著重要的作用。機床夾具要保證工件夾持的穩(wěn)定可靠，加工過程中以保證其生產(chǎn)精度和效率為準(zhǔn)，機床夾具的結(jié)構(gòu)要保證簡單，降低勞動強度和減少生產(chǎn)成本，有良好的工藝條件和勞動條件。通過對已有的夾具結(jié)構(gòu)進行分析，擬定夾具的草圖，對已準(zhǔn)備的資料進行分析，確定其設(shè)計任務(wù)，對加工夾具的總圖進行分析確定，繪制其結(jié)構(gòu)圖樣，加工中除了粗銑和鉆孔等需要專用夾具之外，其他工序則使用通用夾具。機械加工的夾具作用對零件加工的質(zhì)量、精度、效率等都有重要的作用，其不僅對機床的加工效率有重要作用，而且加工的成本也受到影響。在安裝調(diào)試的過程中，要求刀具的結(jié)構(gòu)合理，參數(shù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。夾具的選擇和使用中要考慮幾個方面的因素：

4.2.1 在選擇夾具時，要根據(jù)加工零件的材料、強度等因素選擇，建議選擇的夾具既要保證精度，也要工作的可靠性和穩(wěn)定性。

4.2.2 要根據(jù)加工的實際情況來對夾具進行考慮，如果是加工的精度要求低，加工的余量大，對零件的材料去除的情況多，可以考慮通用夾具或成本低廉而是用相對簡單的夾具，其首先追求的是在保證一定的加工精度的同時而又有較快的速度，而在加工要求非常高階段可以采用精度較高、穩(wěn)定性和專用型都比較強的夾具。整個加工過程中，通過對加工圖紙、零件毛坯、加工工序、加工難度、加工結(jié)構(gòu)很質(zhì)量要求等進行把關(guān)分析，在保證加工的零件質(zhì)量能滿足圖紙要求的情況下，盡量選擇安裝方便、操作簡易、工作效率高的夾具，以實現(xiàn)質(zhì)量、進度和成本三者之間的均衡。

4.2.3 夾具參數(shù)的選擇，在加工中的額夾具參數(shù)確定時，要和工件的質(zhì)量相適應(yīng)，從加工中的主軸運行轉(zhuǎn)速、切削的進給量、背吃刀量、切削力，一般是切削加工速度和質(zhì)量適當(dāng)，而切削力較小為佳，以免劇烈的切削力對工件和夾具造成加大的傷害，而又會造成加工中的表面質(zhì)量的不均勻，影響加工質(zhì)量。在夾具的參數(shù)選擇時，必須要和加工零件的表面尺寸相適應(yīng)，如果夾具加持力過小，則零件容易松動，加工中的額跳動情況比較嚴重，易出現(xiàn)質(zhì)量問題，如果夾持力過大，又有可能對零件表面形成傷害，導(dǎo)致零件的破損或應(yīng)力集中等情況，影響使用性能。夾具的參數(shù)要考慮零件材料的強度和塑性等因素，在保證加工穩(wěn)定的情況下，要盡量減少對加工零件表面的影響。此外，加工的夾具的制造中，其參數(shù)還與夾具使用的材料、力學(xué)性能相關(guān)，在保證可使用的情況下，即夾具符合耐用性和精度的情況，盡少夾具的成本預(yù)算，以節(jié)約生產(chǎn)成本，保證加工的經(jīng)濟效益。

結(jié)語

推動架的加工和其夾具的選擇影響加工的實際效率和經(jīng)濟效益，而推動架的加工設(shè)計到設(shè)備、資料準(zhǔn)備、工序的確定、夾具的選用等方面，因而，從這些方面進行探討，尋求推動架加工的最優(yōu)化方案，并在確保加工質(zhì)量和加工的經(jīng)濟效益的情況下，盡量滿足更多的功能要求，此外，夾具的選用與設(shè)計還要兼顧到以后在其他方面的通用性，以減少成本預(yù)算，相關(guān)的研究有待進一步深入探討。

[1]胡家秀．機械零件設(shè)計實用手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1999．

U469

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閻紅（1984年10月出生），男，漢族，工程師，2006年鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機電工程系工學(xué)學(xué)士畢業(yè)，現(xiàn)從事公司機械研發(fā)工作。