擺臂固定架的夾具設計及加工工藝

梁萬冀

摘 要：在加工擺臂固定架時，由于形狀和材料特殊給夾具的裝夾和機械加工帶來了困難。該文通過給此加工設計專用夾具并在刀具選擇和切削用量方面進行調整，制定相應的工藝，應用高精度、高效率的數控機床，解決了擺臂固定架加工困難的問題，提高了產品質量和生產效率。

關鍵詞：擺臂固定架 夾具 切削量 數控

中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0084-02

1 零件分析

機械加工中常常會遇到一些形狀特殊結構復雜的零件，例如圖1所示的擺臂固定架。本零件所用的材料是材料為1Cr13不銹鋼，這種材質的碳含量為：0.26-0.35，在淬火回火后，其硬度為159-388HB，屈服強度≥540MPa，抗拉強度≥735MPa。本零件特點如下：

（1）材料為1Cr13不銹鋼，由于1Cr13不銹鋼韌性大，因此造成切削困難，另外該材料親和力較強，加工過程中容易出現粘刀或者燒焦的情況，因此對于加工速度和冷卻條件都有較高的要求。（2）形狀不規則，非常規件，加裝困難。本零件可加裝的位置面積小，因此加裝時零件的受力面積也小，這就會造成夾裝力過大會引起零件變形，夾裝力過小又會導致加裝不牢固，加工時引起零件位移影響加工效果。（3）零件中1920兩個螺紋孔位置特殊，處于零件的斜面上，加工困難。（4）零件①出的方孔精度要求較高，使用傳統的機械加工很難達到要求的精度，這也給整個加工增加了難度。

2 加工工藝

2.1 基準面的確定

零件基準面確定要便于零件安裝和定位準確，利于刀具切削加工，盡量與零件設計基準重合，以減少加工累積誤差，保證加工精度。先以毛坯底平面為基準，裝夾毛坯②③面；再以已加工好的上端面④、平面⑤為基準，配合定位夾具，輔助裝夾固定平面⑨、⑩、、。

2.2 加工面的確定

根據零件技術要求，加工面確定如下：線切割加工方孔①；銑削外形②、③面、上端面④、下端面、平面⑤、、三個柱子⑥面和三柱臂⑨、⑩、、、、面和棱邊倒圓、、、；鉆、攻螺紋孔⑦、、，鉆、鉸孔⑧。

2.3 零件加工工藝設計

對于零件的加工，加工工藝的設計是關鍵，設計本身會影響到加工效率和加工精度。對于加工工藝的設計應該根據零件的結構和形狀進行綜合考慮，設計出一套適用于本零件的加工工藝，在能夠保證零件的加工質量的前提下，考慮加工工序的難易程度，選擇合適的加工設備、刀具以及夾具。加工工藝如表1所示。

2.4 選擇刀具

選擇刀具時，通常會考慮材料的性能、切削用量、加工精度、機床的切削能力以及刀具耐用度等因素。由于擺臂固定架材料是1Cr13不銹鋼，如果使用普通的鋼刀具，在高速銑削的過 程中容易出現粘刀和燒焦的情況；如果選用陶瓷刀具，因為陶瓷刀具的強度和韌性都比較低，用它切削不銹鋼零件刀具磨損嚴重，造成成本過高。經過分析應選用涂層高速鋼刀和涂層硬質合金刀具，這樣不僅能夠避免粘刀和燒焦的情況，而且加工穩定，能夠有效地提高加工效率和加工質量，同時在很大程度上降低了加工成本。endprint

摘 要：在加工擺臂固定架時，由于形狀和材料特殊給夾具的裝夾和機械加工帶來了困難。該文通過給此加工設計專用夾具并在刀具選擇和切削用量方面進行調整，制定相應的工藝，應用高精度、高效率的數控機床，解決了擺臂固定架加工困難的問題，提高了產品質量和生產效率。

關鍵詞：擺臂固定架 夾具 切削量 數控

中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0084-02

1 零件分析

機械加工中常常會遇到一些形狀特殊結構復雜的零件，例如圖1所示的擺臂固定架。本零件所用的材料是材料為1Cr13不銹鋼，這種材質的碳含量為：0.26-0.35，在淬火回火后，其硬度為159-388HB，屈服強度≥540MPa，抗拉強度≥735MPa。本零件特點如下：

（1）材料為1Cr13不銹鋼，由于1Cr13不銹鋼韌性大，因此造成切削困難，另外該材料親和力較強，加工過程中容易出現粘刀或者燒焦的情況，因此對于加工速度和冷卻條件都有較高的要求。（2）形狀不規則，非常規件，加裝困難。本零件可加裝的位置面積小，因此加裝時零件的受力面積也小，這就會造成夾裝力過大會引起零件變形，夾裝力過小又會導致加裝不牢固，加工時引起零件位移影響加工效果。（3）零件中1920兩個螺紋孔位置特殊，處于零件的斜面上，加工困難。（4）零件①出的方孔精度要求較高，使用傳統的機械加工很難達到要求的精度，這也給整個加工增加了難度。

2 加工工藝

2.1 基準面的確定

零件基準面確定要便于零件安裝和定位準確，利于刀具切削加工，盡量與零件設計基準重合，以減少加工累積誤差，保證加工精度。先以毛坯底平面為基準，裝夾毛坯②③面；再以已加工好的上端面④、平面⑤為基準，配合定位夾具，輔助裝夾固定平面⑨、⑩、、。

2.2 加工面的確定

根據零件技術要求，加工面確定如下：線切割加工方孔①；銑削外形②、③面、上端面④、下端面、平面⑤、、三個柱子⑥面和三柱臂⑨、⑩、、、、面和棱邊倒圓、、、；鉆、攻螺紋孔⑦、、，鉆、鉸孔⑧。

2.3 零件加工工藝設計

對于零件的加工，加工工藝的設計是關鍵，設計本身會影響到加工效率和加工精度。對于加工工藝的設計應該根據零件的結構和形狀進行綜合考慮，設計出一套適用于本零件的加工工藝，在能夠保證零件的加工質量的前提下，考慮加工工序的難易程度，選擇合適的加工設備、刀具以及夾具。加工工藝如表1所示。

2.4 選擇刀具

選擇刀具時，通常會考慮材料的性能、切削用量、加工精度、機床的切削能力以及刀具耐用度等因素。由于擺臂固定架材料是1Cr13不銹鋼，如果使用普通的鋼刀具，在高速銑削的過 程中容易出現粘刀和燒焦的情況；如果選用陶瓷刀具，因為陶瓷刀具的強度和韌性都比較低，用它切削不銹鋼零件刀具磨損嚴重，造成成本過高。經過分析應選用涂層高速鋼刀和涂層硬質合金刀具，這樣不僅能夠避免粘刀和燒焦的情況，而且加工穩定，能夠有效地提高加工效率和加工質量，同時在很大程度上降低了加工成本。endprint

摘 要：在加工擺臂固定架時，由于形狀和材料特殊給夾具的裝夾和機械加工帶來了困難。該文通過給此加工設計專用夾具并在刀具選擇和切削用量方面進行調整，制定相應的工藝，應用高精度、高效率的數控機床，解決了擺臂固定架加工困難的問題，提高了產品質量和生產效率。

關鍵詞：擺臂固定架 夾具 切削量 數控

中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0084-02

1 零件分析

機械加工中常常會遇到一些形狀特殊結構復雜的零件，例如圖1所示的擺臂固定架。本零件所用的材料是材料為1Cr13不銹鋼，這種材質的碳含量為：0.26-0.35，在淬火回火后，其硬度為159-388HB，屈服強度≥540MPa，抗拉強度≥735MPa。本零件特點如下：

（1）材料為1Cr13不銹鋼，由于1Cr13不銹鋼韌性大，因此造成切削困難，另外該材料親和力較強，加工過程中容易出現粘刀或者燒焦的情況，因此對于加工速度和冷卻條件都有較高的要求。（2）形狀不規則，非常規件，加裝困難。本零件可加裝的位置面積小，因此加裝時零件的受力面積也小，這就會造成夾裝力過大會引起零件變形，夾裝力過小又會導致加裝不牢固，加工時引起零件位移影響加工效果。（3）零件中1920兩個螺紋孔位置特殊，處于零件的斜面上，加工困難。（4）零件①出的方孔精度要求較高，使用傳統的機械加工很難達到要求的精度，這也給整個加工增加了難度。

2 加工工藝

2.1 基準面的確定

零件基準面確定要便于零件安裝和定位準確，利于刀具切削加工，盡量與零件設計基準重合，以減少加工累積誤差，保證加工精度。先以毛坯底平面為基準，裝夾毛坯②③面；再以已加工好的上端面④、平面⑤為基準，配合定位夾具，輔助裝夾固定平面⑨、⑩、、。

2.2 加工面的確定

根據零件技術要求，加工面確定如下：線切割加工方孔①；銑削外形②、③面、上端面④、下端面、平面⑤、、三個柱子⑥面和三柱臂⑨、⑩、、、、面和棱邊倒圓、、、；鉆、攻螺紋孔⑦、、，鉆、鉸孔⑧。

2.3 零件加工工藝設計

對于零件的加工，加工工藝的設計是關鍵，設計本身會影響到加工效率和加工精度。對于加工工藝的設計應該根據零件的結構和形狀進行綜合考慮，設計出一套適用于本零件的加工工藝，在能夠保證零件的加工質量的前提下，考慮加工工序的難易程度，選擇合適的加工設備、刀具以及夾具。加工工藝如表1所示。

2.4 選擇刀具

選擇刀具時，通常會考慮材料的性能、切削用量、加工精度、機床的切削能力以及刀具耐用度等因素。由于擺臂固定架材料是1Cr13不銹鋼，如果使用普通的鋼刀具，在高速銑削的過 程中容易出現粘刀和燒焦的情況；如果選用陶瓷刀具，因為陶瓷刀具的強度和韌性都比較低，用它切削不銹鋼零件刀具磨損嚴重，造成成本過高。經過分析應選用涂層高速鋼刀和涂層硬質合金刀具，這樣不僅能夠避免粘刀和燒焦的情況，而且加工穩定，能夠有效地提高加工效率和加工質量，同時在很大程度上降低了加工成本。endprint