某機(jī)床盤類零件制造工藝及工裝設(shè)計(jì)

鄭銳 羅天鑫

摘 要：盤類零件在機(jī)器中用途十分廣泛，通常是起連接或者支撐的作用，通常盤類零件的好壞也會(huì)直接影響到機(jī)器的使用壽命，所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)盤類零件的質(zhì)量管理，更應(yīng)熟悉盤類零件的制造工藝。該文主要結(jié)合某機(jī)床盤類零件制造工藝及工裝設(shè)計(jì)，對(duì)其制造工藝以及工裝設(shè)計(jì)有初步認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)床 盤類零件 制造

中圖分類號(hào)：TG502 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（a）-0058-01

眾所周知，對(duì)于如今的絕大多數(shù)機(jī)械來(lái)說(shuō)，盤類零件已經(jīng)成了其組成中不可或缺的零部件，在機(jī)械中盤類零件往往起到連接和支撐的作用，如法蘭、齒輪、套圈等。對(duì)于盤類零件的重要作用已經(jīng)毋庸置疑，盤類零件的制造工藝也直接決定著其質(zhì)量的好壞，所以必須對(duì)盤類零件的制造工藝有所了解，通常這些零件的生產(chǎn)都是車削為主的加工工藝，該文則對(duì)某盤類零件的制造工藝以及工裝設(shè)計(jì)做詳細(xì)分析，期待能對(duì)其他盤類零件的加工生產(chǎn)起到參考作用。

1 加工零件的分析

該文以CA6140臥式車床上的法蘭盤的加工為例，該零件主要的作用是為了能夠?qū)崿F(xiàn)縱向進(jìn)給，安裝于車床絲桿的尾端。該零件上標(biāo)有刻度，與調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值相對(duì)應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)定量控制調(diào)節(jié)進(jìn)度。該法蘭盤一共有三組加工表面，它們分別是：（1）以Ф20 mm的孔為中心加工表面；（2）兩端面；（3）以Ф90 mm為中心的加工表面。對(duì)該零件的加工，我們選擇的加工工藝是在選定的粗基準(zhǔn)的加工表面加工出精基準(zhǔn)表面，再借用專用夾具加工其他表面，以此保證位置的精確度。

2 加工工藝路線設(shè)計(jì)

2.1 零件毛坯的制造

該法蘭盤的材料為HT200，另外該零件的加工輪廓尺寸并不大，零件形狀不復(fù)雜，在保證精度的前提下可采取鑄造成型，因此可以采用砂模機(jī)器造型，毛坯形狀盡可能與零件形狀接近，內(nèi)孔不必鑄出。

2.2 選擇粗基準(zhǔn)

由于法蘭盤屬于軸類零件，所以可選用外圓為粗基準(zhǔn)。通常情況下選用的粗基準(zhǔn)表面都不需要加工，但本零件不同，各表面都需要加工，這時(shí)應(yīng)當(dāng)以加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。

2.3 選擇精基準(zhǔn)

對(duì)于精基準(zhǔn)的選擇，我們應(yīng)當(dāng)將基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)為主要原則，因此我們選取Ф20 mm孔為精基準(zhǔn)。

2.4 加工順序

對(duì)于盤類零件通常包括：端面、孔以及外圓面，其軸向尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于徑向尺寸，除了要求其零件的表面粗糙度以及尺寸之外，更應(yīng)該把盤類零件加工工藝重點(diǎn)放在端面圓跳動(dòng)以及徑向圓跳動(dòng)上。在進(jìn)行零件精加工時(shí)，應(yīng)該將外圓、孔、端面裝夾后一次性加工完畢，避免二次裝夾。對(duì)于那些加工零件實(shí)現(xiàn)不了一次性裝夾的，我們要優(yōu)先加工孔，再通過(guò)孔采用心軸加工端面以及外圓。

2.5 裝夾方式

對(duì)于那些小型的盤類零件采用的裝夾方式可通過(guò)三爪卡盤進(jìn)行；對(duì)于中大型的盤類零件的裝夾通常采用花盤或者四爪卡盤進(jìn)行；對(duì)于有形位精度要求的盤類零件則通過(guò)花盤或者心軸進(jìn)行。心軸的種類很多，比如小錐度的心軸或者圓柱心軸通常是用于圓柱孔的定位，而螺紋心軸以及椎體心軸則用于螺紋孔以及椎體孔等特殊孔的定位。花盤也是一種常見(jiàn)的應(yīng)用于盤類零件裝夾的夾具，它主要是用于那些形狀不規(guī)則的工件的裝夾。在采用花盤進(jìn)行裝夾時(shí)，應(yīng)盡量保持平衡，從而減少加工過(guò)程中由于離心力產(chǎn)生的振動(dòng)磨損主軸軸承。

2.6 表面加工

對(duì)于那些盤類零件的回轉(zhuǎn)面，我們通常采用車削的方式來(lái)進(jìn)行粗加工，對(duì)于精加工的操作必須將加工要求、材料和產(chǎn)量綜合起來(lái)考慮，從而來(lái)選擇精加工的方式：精磨或者精車等等。對(duì)于盤類零件的非回轉(zhuǎn)體表面的加工，我們可根據(jù)表面的特征選擇恰當(dāng)?shù)募庸し绞竭M(jìn)行加工。當(dāng)對(duì)于采用已加工的孔作為基準(zhǔn)的盤類零件時(shí)，通常為了保證外圓軸與孔軸線能達(dá)到同軸度的要求時(shí)，我們通常采用心軸來(lái)進(jìn)行裝夾。

2.7 工藝路線

同軸類零件相比來(lái)說(shuō)，盤類零件最大的不同之處在于加工時(shí)的安裝方式不同，某些情況下盤類零件的表面特征也會(huì)影響加工方式的不同，通常情況下，我們對(duì)盤類零件的加工工藝為：毛坯準(zhǔn)備→去除毛坯應(yīng)力→粗車表面→半精加工回轉(zhuǎn)平面→精加工回轉(zhuǎn)平面→加工非回轉(zhuǎn)平面→去除毛刺→熱處理→表面精加工→檢驗(yàn)。

3 工藝路線制定

對(duì)于工藝路線的制定應(yīng)當(dāng)以零件的表面質(zhì)量以及零件的形狀精度、尺寸精度、位置精度等加工精度得到保證為原則，同時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素，盡可能將生產(chǎn)成本降低。具體工藝路線如下：

以右端Φ45 mm的外圓為粗基準(zhǔn)，鉆Φ20 mm的孔→粗車Φ100 mm外圓，B面，Φ90 mm外圓及右側(cè)面，3x2槽，Φ45 mm外圓→粗車零件左右端面，倒Φ20 mm孔的倒角→半精車Φ100 mm外圓，Φ90 mm外圓→半精車零件左端面→半精車Φ100 mm外圓，Φ90 mm外圓→精車零件左端面→粗銑Ф90 mm的左端面；粗銑、精銑Φ90 mm柱體右側(cè)面→鉆Φ4 mm—Φ9 mm孔→鉆Φ4 mm孔，鉸Φ6 mm孔→磨削Φ90 mm外圓及右側(cè)Φ45 mm外圓→拋光B面→刻字畫(huà)線→鍍鉻→檢測(cè)入庫(kù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在完成一件機(jī)械的加工時(shí)，對(duì)于盤類零件的加工應(yīng)用也顯得十分重要，但也不是一件十分簡(jiǎn)單的工作，所以要想加工出一件合格的零件，必須要具備扎實(shí)的理論知識(shí)，熟練的操作技能，熟悉制作工藝，豐富的工作經(jīng)驗(yàn)也是必不可少的。除上述幾點(diǎn)素質(zhì)要求以外，我們也要充分利用好現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，不斷研究新工藝、新方法，為制造出更好的零件做出努力。本文通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床上的法蘭盤的加工工藝作詳細(xì)介紹，以此讓大家對(duì)盤類零件的加工有所認(rèn)知。

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