杠桿加工工藝和工裝設計

楊潔帆(青海鹽湖機電裝備技術有限公司，青海格爾木 81600)

杠桿加工工藝和工裝設計

楊潔帆(青海鹽湖機電裝備技術有限公司，青海格爾木 81600)

本設計的零件為CW6163床頭杠桿零件，根據零件的尺寸、形狀和精度等多方面的詳細介紹，分析該杠桿零件的加工工藝及一些工序的專用夾具設計。以下將結合零件圖具體分析加工工藝，給出兩種工藝路線方案，并闡述兩種方案的優劣，通過比較可行性方案，最后確定該零件的最佳工藝方案，該方案首先一定要確保質量，在這個基礎上，能提高生產率和合理降低經濟成本才是本次設計的最終目的。

杠桿;加工工藝;夾具設計

提高產品的質量、提高勞動生產率和降低經濟成本這三個方面是工藝問題的主要研究目的。質量是重中之重，機械的裝配精度、使用壽命、可靠性、使用性能等特性均屬于產品的質量內容，在保證質量的基礎上要盡力提高產品的質量；可以通過采用高速的切削來提高切削用量進而提高勞動生產率；要合理地使用和改進現有的設備，節省選擇原材料以此來降低經濟成本，提高產品的經濟性。當然質量是重中之重。以下我將結合零件圖具體分析加工工藝，給出兩種工藝路線方案，并闡述兩種方案的優劣，通過比較可行性方案，最后確定該零件的最佳工藝方案。

零件圖如下:

該CW6163杠桿零件的主要有改變速度和傳遞扭矩的作用，不僅可以通過改變齒輪的咬合位置使機床得到不同的轉速而且可以使機床的轉動軸得到動力而轉動。該CW6163床頭杠桿零件有兩組平面，它們對位置的要求非常嚴格，以下詳細分析此杠桿加工工藝:

由零件圖可以看出，35外圓的尺寸精度為IT7，表面粗糙度Ra1.6，20外圓的內孔表面半徑值要達到1.6,26孔要達到IT6公差，這些數據說明內孔表面的精度較高，因此與內孔配合的軸的精度也要較高，35外圓的尺寸精度為IT7，表面粗糙度Ra1.6。孔中心與20中心距為1130.01，這就要求同軸度的誤差要很小，只有這樣才能保證平穩準確地傳遞扭矩。

這里選用的CW6163杠桿零件為鑄件，鑄件具有零件內應力且硬度較大，不易進行切削加工處理，因此先進行時效處理，降低材料的硬度，消除零件的內應力后才能對鑄件進行切削加工。保證安排加工的順序和包括位置尺寸、精度的零件表面間的位置要求都受基準面很大的影響。如果正確與合理地選擇基準面，不僅可以保證產品的質量，而且可以提高勞動生產水平，相反，如果選了不合適的基準面，則會報廢大批的零件，使經濟成本增加，更甚會使生產無法正常進行下去，因此合理地選擇基準面至關重要。

針對該CW6163杠桿零件，要考慮的備用基準有外圓和孔，杠桿零件屬于軸類零件，一般會考慮以外圓做基準，但是經分析嘗試后發現，若此杠桿零件以外圓作為基準，會造成中心不對稱。所以應該選擇孔為基準，觀察零件圖，針對該零件應選擇25孔為基準。使零件的各方面特性得到保證應當是工藝路線制定的出發點。

工藝路線方案主要分為五步，第一道工序為粗精車50右端面；第二道工序選用CA6140，為鉆一擴一鏜孔?25；第三道工序選用CA6140機床，為粗、精車外圓、兩?20右端面；第四道工序選用KADA800數控和專用夾具，為鉆一擴一鏜不通孔?8和?8倒角；第五道工序也就是最后一道工序為終檢。為了選出最優的夾具設計方案，我們嘗試設計出了很多方案，將取出兩套可行性較高的方案，進行優劣分析比較后選出最佳工藝方案。

方案一：使用一根心軸，兩個定位銷來制平面橫坐標、縱坐標方向上的自由度以此來快速定位；使用一塊工樁用來防止零件在加工過程中承受過大的壓力產生變形；使用一塊底板，兩個支撐來支撐整個產品，給整個產品提供支持力；使用兩塊壓板通過限制空間直坐標方向上的自由度，控制被加工零件，使其穩定不動。

方案二：使用兩根心軸用來限制橫坐標和縱坐標方向上的自由度，以此來快速定位；使用一塊底板來支撐整個產品，給整個零件提供支持力；使用一塊壓板用來限制空間直坐標方向上的自由度，控制被加工零件。

單從組成元件上看來，第一套方案使用的元件比第二套方案多，看起來組成結構更為復雜，實則不然。在將兩個方案分別投入使用，實際運用過程中，第二套并沒有比第一套簡單操作實施。第一套設計方案雖然組成夾具的部件較多，但使用哪種部件，使用幾個部件都不是憑空想象而是經過周密的考慮得出的結論，在實際的加工過程中，經驗證，第一套方案的零件精度確實比第二套高，使用起來也更為穩定。第二套方案少選用了支撐桿和定位銷，使選用的部件種類少了，只使用一塊壓板，使部件的數量也少了，組成結構確實比第一套的更簡單，但也正是由于缺少了支撐桿的支撐，在實際加工中如果承受的壓力過大，則會產生很大的形變，甚至不能正常使用；心軸沒有定位銷的輔助，也不能快速地定位，此外使用心軸來定位本來是存在誤差的，如果再使用兩根心軸定位，就相當于累積誤差，這樣定位產生的誤差會增大；而且只使用一塊壓板的話，不能上下壓制零件，不能達到預期的穩定零件的效果。

通過以上各個方面的分析和比較發現第一套設計方案更為合理，因此選擇使用第一套設計方案。

[1]薛順豐.機床夾具設計[M].機械工業出版社.

[2]王慶典，李恩厚主編.機械設計基礎[M].高等教育出版社.