邊刀柄的加工方案及應(yīng)用

趙金鳳

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

在德州德工機(jī)械有限公司的業(yè)務(wù)實(shí)踐中，主要研究冷再生機(jī)零部件的加工和冷再生機(jī)的組裝。與公司導(dǎo)師合作，研究零部件的工藝流程，指導(dǎo)生產(chǎn)工人完成任務(wù)。其中比較典型的是邊刀柄零件，可以作為教學(xué)案例，研究較深。和企業(yè)導(dǎo)師邊研究、邊實(shí)驗(yàn)，研究了車床和銑床零件加工的夾具，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

隨著冷再生機(jī)設(shè)備的不斷更新、優(yōu)化，部分零部件也在更新。其中邊刀柄零件的結(jié)構(gòu)變化較大，邊刀柄是冷再生機(jī)挖路面的滾子上安裝刀具的零件，屬于孔系類零件（圖1）。該部件的平面輪廓相對(duì)容易加工，2個(gè)傾斜面及傾斜孔，調(diào)整不方便，并且不容易確保加工精度。因此，根據(jù)圖紙、結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備，選擇合理的加工方法和夾緊方法更為重要。利用現(xiàn)有設(shè)備，討論加工這些零件的加工方案。

1 邊刀柄的加工工藝分析

1.1 邊刀柄技術(shù)要求分析

1.2 邊刀柄結(jié)構(gòu)工藝性分析

邊刀柄零件有7個(gè)平面和3個(gè)孔組成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，屬于板套類零件，也是孔系零件的一種。零件的輪廓不規(guī)則，有一側(cè)面為斜面，有2個(gè)斜面和2個(gè)斜孔，2個(gè)斜面位置、尺寸不同，需要2次調(diào)整，給工件的裝夾增加困難。

圖1 邊刀柄零件

2 加工邊刀柄的加工方案

在為每個(gè)加工表面選擇加工方法時(shí)，應(yīng)保證加工表面的加工精度和表面粗糙度。通常，根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度選擇最終加工方法，然后確定加工方案。再根據(jù)加工方法選擇機(jī)床。

根據(jù)零件的技術(shù)要求，可以通過(guò)刨削和銑削完成平面加工方法。孔的表面粗糙度要求高，最終加工方法應(yīng)選擇鉸孔或鏜孔，以滿足要求。能滿足精度要求的加工方案有3個(gè)：

方案1：選普通刨床、車床時(shí)，粗刨底面及輪廓平面——半精刨底面及輪廓平面——粗精刨上平面—三孔加工（鉆孔—粗加工孔—半精加工孔—精加工孔）。

方案2：選擇數(shù)控銑床，粗銑底面及輪廓平面——半精銑底面及輪廓平面——粗銑上平面—半精加工平面—鉆孔—鏜孔（三孔依次加工）。

方案3：選擇鏜銑削中心時(shí)，粗加工和精加工底面和輪廓平面—粗銑平面—鉆第一孔—鏜第一孔——粗精銑上斜平面—鉆第二孔—鏜第二孔——粗精銑上斜平面—鉆第三孔—鏜第三孔。

方案2和方案3相同，但機(jī)床不同，裝夾方法不同，所選夾具也不同。所以根據(jù)企業(yè)設(shè)備情況選擇加工方案，設(shè)備齊全的，再考慮加工效率和成本。

3 邊刀柄加工方案的應(yīng)用

3.1 在普通刨床、車床上加工邊刀柄

先在刨床上加工完所有平面，然后在車床上加工3個(gè)孔，因零件不規(guī)則，無(wú)法在車床的三爪或四爪卡盤(pán)上裝夾，需要設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)裝夾工件。因?yàn)檐嚧矈A具圓盤(pán)上鉆有長(zhǎng)槽，可以使彎板上下移動(dòng)，從而調(diào)整工件的中心，即使尺寸很小的工件都可以加工（圖2）。夾具體積小、重量輕，圓盤(pán)直徑只有350 mm，車削時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)可以達(dá)到300～400 r/min，具備轉(zhuǎn)速高的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)使用此夾具加工可以節(jié)省工件的單件劃線工時(shí)，降低生產(chǎn)成本。然而，這種類型的夾緊方法剛性較小，調(diào)整麻煩，加工精度差，只適合加工一些小型的精度要求不高的零件。

圖2 車床夾具

3.2 在數(shù)控銑床上加工邊刀柄

銑削底面平面及四周輪廓，然后安裝在銑床夾具上，先加工左邊的第一孔及上平面，然后通過(guò)微調(diào)裝置使零件右端上移，加工第二孔及平面，第三孔的調(diào)整方法同第二孔。銑床夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾方法剛性好，調(diào)整較方便，調(diào)整準(zhǔn)確，加工精度高（圖3）。但是該方法換刀次數(shù)多，手動(dòng)換刀、勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用于加工精度要求高的零件。

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圖3 數(shù)控銑床夾具

3.3 在鏜銑中心上加工邊刀柄

鏜銑加工中心（復(fù)合機(jī)床），機(jī)床本身功能強(qiáng)大，主軸可立臥兩用，工作臺(tái)可旋轉(zhuǎn)，斜面及孔不用專用夾具，通過(guò)主軸和工作臺(tái)的功能實(shí)現(xiàn)加工要求。省去制作夾具費(fèi)用，節(jié)省調(diào)整時(shí)間，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。并且加工精度高。除底面外，一次性裝夾是最理想的加工方案。但是機(jī)床昂貴，調(diào)整維修困難，適合精度要求高的大批量生產(chǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

邊刀柄的3種加工方案，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品加工實(shí)驗(yàn)：第1種方案效率高、精度較低，加工成本低；第2種方案效率較低、精度較第1種方案高，換刀頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大；第3種方案效率高、精度高，對(duì)產(chǎn)品因精度低的零件加工成本偏高。在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，必須根據(jù)企業(yè)的設(shè)備條件和產(chǎn)品的精度要求合理選擇加工方案，才能達(dá)到提高效率、降低成本的目的。

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