支架類零件機械加工工藝及工裝設計

徐堅

摘 要：科學技術的迅猛發展，讓我國機械制造企業得到了發展的春天，獲得了大量的發展機會，支架類零件的制作在使用的過程中獲得了很多的好評，應用的范圍也一直在擴展，這種零件在機械的使用中具有良好的穩定性與操縱性，一直是氣密性要求高、適應度好等高標準鑄件應用的主要對象，在眾多實用性零件組成中具有突出的地位，本文針對這類零件的使用與加工流程進行了步驟上的研究，僅供專業人士的參考。

關鍵詞：支架類零件；制作工藝；研究

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A

在機床制作、汽車與機械變速箱等工作磨損程度大的機械運轉的過程中應用較為廣泛的一類機械組成就是支架類零件，這種零件在制作過程中的工步驟比較簡潔，但是制作的細節調整會涉及很多加工工藝實施，為了保證這種機械部件在使用過程中的質量可以符合技術設計人員的要求，在對該類零件的機械加工時，要對使用范圍進行細節以及規格上的調整。

1.機械加工工藝分析

支架零件采用較多的材料是 HT200，灰鑄鐵有較好的耐熱性和良好的減振性，鑄造性能較好。該類零件的機械加工工藝規程主要包括分析零件工藝性、選擇毛坯的制造方法、選擇基面的水位和高程的起始面、制定工藝路線、確定各工藝的制造設備、刀具和夾具等，確定工序的切削用量，填寫完整的工藝文件。

以下為支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求。具體要求如下：

（1）圓柱 φ40mm，Ra 為 5.4μm。

（2）圓柱上方通槽，槽寬 8mm，Ra 為 6.3μm；槽深 5mm。

（3）圓柱體上的圓柱孔 φ8mm， 對底板的不垂直度為 0.02mm，Ra 為 10.5μm。

（4）底板4xφ8 H7 圓柱孔，Ra 為 1.6μm。

（5）兩側加強筋圓柱有對稱度要求，不對稱度為 0.20；對底板有垂直度要求，不垂直度為 0.10。

2.工藝過程設計

該支架零件加工集很多工序為一體的制造工藝，為了完成該零件的制造，需要進行一串的連續動作，制定出科學完善的工藝路線，對機械制造的有序進行有著重要意義。對于該零件的工藝路線，可擬定如下工藝路線：鑄造→時效處理→銑上下端面→銑下面側面→鉆孔→鏜孔→鉆孔→溝槽→銑寬槽→質檢→入庫。制造工藝不是一成不變的，在實際生產過程中可根據實際零件特點，對加工的環節適時進行調整和改變。

3.加工余量的確定

機械制造加工過程中會對加工余量進行相關的設計，加工余量的設置是為了保證這些部件在生產過程中，可以達到標準的精確度以及表面粗糙度，在對機械制造過程中的加工余量進行確定時，可以采用的方法有3種。第一種是經驗估計法，是指由工藝制造人員根據平時的工作經驗來對加工余量的預留規格進行實際估算。一般情況下，這種加工余量的確定會隨著一機械制造人員的施工經驗產生規格上的上下浮動，精確度會受到工作人員的經驗影響。

第二種確定方法是根據機械制作的記錄表格進行查表修正，因為工藝制作人員在實際加工過程中會根據生產的時間以及相關的制作數據制作出一個較為詳細的數據表格，實際加工過程中就可以結合這些表格來對加工余量進行確定。

最后一種方法是分析計算法，可以根據試驗資料以及計算公式來對加工余量的數據進行確定。這3種方法在使用過程中第二種以及第三種余量計算方式應用的次數比較多，原因是在數據確定上比較精確。但是分析計算法在應用的過程中會受到切削條件的限制，所以在實際使用過程中受到的限制因素影響較大，第三種查表修正法的使用相比較之下就比較可靠穩定，原因使得這種方法是通過計算的方法將余量的數量進行確定的，有了公式與計算的加入，會讓數值的精確性得到保障，所以3種方法中分析計算法的數值保障效果最好。如技術操作人員在進行銑削加工時，就可以使用技術手冊上的規格制定進行余量上的計算。將加工時需要預制出的余量數據進行確定，有效保障預留數值上的精確性與機械零件的質量。

4.專用夾具工裝設計

4.1 定位及定位誤差分析

工藝操作人員在對專用的夾具進行規格選擇時，要對定位的誤差進行計算，防止在定位的過程中出現與基準重合原則不符的情況。可以對夾具的使用采用支撐板與定位銷定位的方法，將自由度進行限制，但是數量的限制程度不能超過6個自由度，對于底面的在對底面3個支撐板限制規格進行確定時，應該預留出兩個自由度支撐在兩邊的支撐板，數量限制為3個，定位銷限制的自由度設置為一個。

4.2夾緊機構

在對夾緊裝備進行規格上的設置時，要求是這些裝備在對零件進行處理時，在夾緊力的影響下，制作的工件可以被牢固的固定在定位支撐架上。此時，工藝制作人員應該對夾緊方向進行相應的設置，與工件剛度的最大方向保持一致，減少工件在制作過程中出現的變形情況。夾緊工件制作過程中還會受到切削力和是重力等影響因素的限制，此時制作人員就可以對這兩個方向進行相應的調控，保持一致。讓加緊點與支撐元件之間的位置處理也可以保持設置在一個平面上。為了保證工件的制作可以達到工藝制作上的要求，工藝制作人員應對作用點進行嚴格的控制。

4.3夾具體

夾具體在實際應用過程中使用的范圍面較廣，同時為了考慮安置在家具中的各種原件可以達到使用上的要求，就必須對工件裝卸和機床固定進行相應的規格設置，達到使用便利上的規定。所以，在實際設計過程中，應該將夾具體設計的較為容易操作，同時擁有良好的強度與以及剛度性能，可以方便在使用過程中拆卸以及安裝。這些元件的結構和尺寸都符合穩定上的性能要求，細節處理上也要達到相應的規定，滿足使用過程中的精確度規格。可以在使用的過程中良好的排屑，讓機械的性能可以在使用的過程中穩定發揮。

4.4 對刀及夾具的安裝方案

在對夾具的設計方案進行制作時，可以先將機構方案的大致規模進行確定，這樣的處理方法使用是為了讓安裝的工具位置進行精確的確定，技術處理人員在對槽進行加工時，應該對刀具的安裝位置以及方向進行調整，可以保障機械在運行的過程中可以快速且準確地將制作人員需要的形狀以及規格進行滿足。此時為了保證零件的加工質量可以滿足設計人員的要求，工藝制作人員在對刀具的種類進選擇時，應該選擇直角對刀塊，用一對定位鍵對方向進行確定，讓加工工作臺與制作的方向可以保持一致，進而對零件的質量進行進一步的滿足。

結論

工藝制作人員在對支架類零件進行制作安裝時，需要對工裝設計以及加工工藝進行全面的了解，也要對施工的作業面而進行規格上的詳細檢查。根據實際情況對設計加工中的機械定位進行明確，得出一個科學合理的定位基準規格，讓零件的工藝性以及實用性都可以達到規格要求。在對工藝制作上的路線進行確定時，工作人員應該將加工過程中需要預留出的余量進行明確，在確定的過程中也應該對切削的用量進行掌握，在加工時，工藝制作人員要使用專屬的工具，對生產的效率進行保障，只有這樣嚴格的規定，才能讓加工制作中的精確性滿足精度上的要求，讓產品的合格率得到實質性的提升。

參考文獻

[1]楊明.機械加工工藝的完善措施[J].科技創新與應用，2015（6）：92.

[2]王富強.淺談機械加工工藝[J].科技與企業，2015（20）：197.

[3]孔繁鋼. 機械加工工藝的節能降耗[J].科技與企業，2014（1）：276.

[4]史小園，劉增偉.機械加工工藝編制的要點探究[J].科技創新與應用，2014（31）：120.

[5]鄧武.論機械加工工藝監控的發展[J].企業技術開發，2013（17）：63-64.