外形不規則零件加工工藝的相關分析

摘 要：除了規則形狀的零件外，加工過程中還經常涉及不規則零件。這些零件的加工工藝復雜、耗時長，傳統零件難以實現大規模機械化生產，隨著經濟全球化的深入，也將影響到國外頂尖技術的生產加工行業。如何優化不規則零件的加工工藝是理論和實踐中的一個重要課題，本文在分析零件和器具加工原理和過程的基礎上，以不規則零件為例進行了探討，對如何改進不規則零件和裝置的工藝技術和設計方法進行了闡述。

關鍵詞：不規則零件加工;夾具設計

傳統的加工技術常用于機械加工。如果加工工藝復雜，特別是形狀上分布有孔的零件，傳統的加工工藝很難滿足加工要求，加工時間長，報表造型不符合圖紙要求。如果誤差較大，則在零件裝配過程中很難完成，甚至會導致施工時間延誤、機器無法正常工作等。因此，在不規則零件的加工中，有必要采用一種高精度、高效率的新的加工方法。鑒于此本文以不規則零件為例，分析了不規則零件的加工工藝及夾具設計。

1不規則軸零件加工步驟

（1）鍛造制坯：熱鍛煉仍然是鍛煉軸輪的方法。近年來，橫軋技術在軸類零件的加工中得到了廣泛的應用，尤其是在軸類復合材料毛坯的加工中。該系統精度高，處理能力小，生產效率高

（2）正火：本工藝的目的是獲得適用于后續傳動切削的硬度，并為最終熱處理做好準備。本公司所用鋼材一般為20CrMnTi。由于受人員、設備和環境的影響，正常正火很難控制工件的冷卻速度和冷卻均勻性，導致淬火濃度高，顯微組織不均勻，直接影響加工和最終熱處理，對較大的不規則熱變形和不可控的零件質量造成影響。結果表明，該等溫正火方法可有效地克服正火工藝中存在的問題，產品質量穩定可靠[1]。

（3）車加工：為了滿足高精度齒輪箱的加工定位要求，齒輪箱的加工采用數控旋壓機械加工，無齒輪箱的機械夾緊同時進行窗口加工，在一個夾具內裝端面和外徑，既能保證內孔和前部的直角要求，又能保證批量生產的小散度。提高了齒輪箱的加工精度，改善了底板的加工質量;另外，數控加工的高效率也大大減少了設備的數量，提高了經濟效益。

（4）滾/插齒：目前，滾、齒輪箱機床在傳動加工中仍被廣泛使用。盡管方便了適應和等待，但生產效率低下。若生產能力高，必須多臺機器同時生產，隨著涂裝技術的發展，涂裝后可以用鏜刀和分切刀舒適地進行磨削。涂裝后貨架期可明顯延長，一般在90%以上，有效減少更換刀具及研磨次數，效益顯著。現在這項技術已經推廣到公司。

（5）熱處理：汽為確保設計要求的良好機械性能，在經過必要的熱處理后，必須使產品具有良好的抗磨性和耐磨性，熱處理的穩定性和可靠性至關重要。本公司引進的連續氣化、凈化生產線，取得了較好的熱處理效果[2]。

（6）磨加工：主為提高尺寸、形狀和位置的精度，需要對其進行熱處理后的加工。在傳動裝置加工中采用圓托架定位夾緊，有效地保證了齒面的加工精度和裝配基準，達到滿意的產品質量。

（7）修整：這是在裝配前對齒輪的凸塊進行檢查和清潔，在綜合測試儀上聽單個嚙合副的聲音或嚙合偏差時，以使裝配后的異常噪音通過它消除。插座和變速箱是支撐部件，通常由特殊鑄鐵鑄造的鋁合金制成，形狀不規則復雜。一般工藝流程為：銑面、加工孔及連接孔、粗鏜軸承孔、銷孔、關位;清理、檢漏。

2工藝分析

本產品為不規則形狀鑄件。頭三個盡頭各有一個軸承孔。工件的加工要求有孔的大小、高度、質量和相對位置。鑄造時只加工一個孔，且孔偏心不大的，可采用打孔法。但是，操作者必須具有豐富的操作實踐經驗，深入了解各種不能滿足外觀和精度要求的零件，并在現有普通機床的基礎上，采用新的設備，經過步驟，使大型不規則零件及高效率零件能夠加工。第一，使用CA6140車床時，應只使用表面及孔部分，這是加工不需改進，只需打磨的基本準則。M2120車床第二次拆卸毛孔滑塊。采用M2120車床時，必須根據操作人員自己的經驗和能力進行正確的操作;另一方面，也要采用同樣的裝置，以確保每個孔的位置極其精確。上述兩步加工兩個零件，既保證了質量，又保證了成本，縮短了生產周期。

3夾具結構原理分析

（1）夾具體的結構及原理分析

在旋壓機上可安裝夾具加工棒材，這樣每一個孔可同時進行砂光加工。圖面外圈為夾緊波，其中心必須與主波中心完全一致。夾持軸可與工具主軸連接。在施工中，一定要根據圖紙準確地找到 C平面及孔的位置[3]。每一個孔位都有嚴格的精度要求，另外還要利用夾持軸與各孔之間的相互關系，使不規則工件穩定地置于主軸中間。

（2） 圓在定位大孔時也必須用到

圓孔定位安裝在夾具上，與固定的銷波配合，可以對大的工件孔準確定位。位置墊，螺栓，右端墊，螺母四個部位僅需固定，不可脫落。替換零件時，動銷軸和夾具的連接必須精確。所以在設計和加工時，活動銷軸左外側部分的尺寸與夾具的具體連接部位應一致。可移動的銷軸通常用來連接部件，它的安裝過程必須節約必要的拆卸時間。

4零件加工過程分析

按照以下八個步驟連續加工：首先用粗精車將大孔鉆削至0，3 mm～0.4 mm;然后將工件及大孔的形狀研磨成已確定的形狀;第三步銑兩個小孔，將孔徑打磨至圖上規定的厚度，兩個孔徑完全對稱;第四、標出其余兩個孔的位置線;第五、對剩余兩個孔進行粗加工;第六、打磨，將工件及大孔的形狀拖至指定形狀。磨削裝置的外部輪廓磨削時，根據圖紙要求準確地調整磨削量;第七是準確地磨削兩個大小的小孔;第八是在磨削結束時正好位于后面的內孔，磨削夾持器應安裝在CA6140的主波上，并由外圓精確地編輯，這個過程要看：第一，要夾持;第二，要對準"C"面和內孔;第三，要緊貼銷軸上的零件和用墊料。接合部分時不要咬得太緊，以免難以避免。后面一定要找出孔洞。因為是小孔，在加工時不必精確對準，只需將其大致位置調整好，松開襯墊和襯墊材料，轉動筆頭，就可以把另一個孔當作中間軸，使之進入夾具的特殊中心配合。零件是非對稱的，如圖所示，所以它的焦點在加工過程中被轉移。為避免出現這種現象，可在加工時根據工件的不同增加配重，最后一步就是研磨兩個內孔，同時還需要自制的附件，即M2120機床內孔的研磨。經多次生產驗證，不規則零件完全符合工藝標準要求，工廠控制完全合格。但若所加工的不規則零件整體結構稍有不同，也可按上述方法進行加工。其區別在于，夾具在加工時可將多個孔磨平。

5結論

每一種處理方法的可行性和可靠性只能通過生產實踐來檢驗。大量生產實踐表明，采用該工藝不僅能正確加工不規則零件，而且在減少機床消耗，降低生產成本的同時，縮短了加工周期。適于大批量生產，具有良好的經濟效益。

參考文獻：

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[3]莫偉強，文豪，劉娜.基于PLC的不規則零件清洗設備設計與研究[J].機械工程與自動化，2020，（3）：15-16.

[4]不規則件導流柵加工研究[J]. 劉亞玲，王芳，田云，何春元，林斌，陳強.? 中國設備工程. 2019（24）

[5]基于不規則零件的加工工藝與夾具設計研究[J]. 虞戰峰.? 橡塑技術與裝備. 2017（06）

[6]不規則異形零件的加工工藝研究[J]. 楊嵩，史昊天，龔志剛.? 現代制造工程. 2014（05）

[7]復雜氣動閥體熔模鑄造加工工藝研究[J]. 劉凡華，曾虎彪.? 三峽大學學報（自然科學版）. 2009（06）

作者簡介：陳強（198910），男，漢，籍貫河南省林州市，學歷中技，職稱高級工.

（山西航天清華裝備有限責任公司? 山西 長治? 046000）