不规则异形零件的加工工艺研究

不规则异形零件的加工工艺研究

作者：杨金鹏

来源：《环球市场》2019年第05期

摘要：不论加工方式如何多种多样，想要了解其可行性以及可靠性就必须进行零件的生产实际验证。通过已有的生产实践可知，深入研究和改善不规则异形零件的加工工艺能最大限度地提高不规则异形零件的精确度，以及延长机床的使用寿命，由此减少生产成本，增加生产效益。除此之外，这种加工工艺耗时短，周期也短，适用于不规则异形零件的工厂量产，扩大产品效益。

关键词：不规则零件;加工工艺;机床;定位元件

迄今为止，前面所述的加工工艺已经投入了生产实践，部分不规则零部件已经处于生产当中，专用工装已经制造完成而且都在使用之中，优良的加工工艺以及专用工装相结合，较大改善了零件的加工质量和时间，在零件生产中有显著效果，为新产品、新工艺的研究与改革提供了较大帮助。新的加工工艺对国家的工业化发展尤为重要，只有优化加工工艺才能够提升工业生产效率，从而对科技和经济形成促进作用。然而从工艺设计人员的角度来说，不管是什么样的工艺以及工装都是完成设计的最终目的，并不是依靠先进的工艺或工装就一定可以得到所需的产品。

一、零件加工过程分析

一般来说机加工的操作分为以下八个步骤：第一，粗精车一端面，钻、车大孔留磨至0.3mm～0.4mm;第二，加工零件使其形状和大小达到所需效果;第三，铣出两个相对称的孔并且打磨直到合适的厚度;第四，将铣出的两个小孔所在的直线标记出来;第五，对另外的两个小孔进行粗略的加工;第六，对夹具的外部轮廓进行加工，并且根据图纸给出的条件精确加工;第七，对小孔严格按数据加工打磨;第八，对内孔严格按数据加工打磨。 二、加工方法及分析

有的铸件上面仅要铣出一个小孔，并且通常对小孔的偏心规格误差要求较为简单时，加工上一般采取划线找正的方式。但是有时候会遇到铸件上需要铣出多个小孔的情况，并且对偏心误差要求较高、铸件的形状变化较难掌握时，划线取正的加工方式就难以使用了，因为此时这种方法比较消耗时间，也容易产生较大误差，使得生产效率不高。即使使用数控机床可以精确完成这些不规则零件的加工，但是对这类零件用数控机床量产仍然无法达到客观的效果，因为这种方式会消耗大量的人力、物力、财力，不光耗时长，还会增加机床的负担，增大损耗，难以产生可观的经济效益。如何实现不规则零件的量产化，不光需要大量的理论知识，还要求操作者的实际操作经验丰富，对零件有深入的研究与了解，能够透彻研究零件的构造，对加工工艺的多样性有较大把握和实际设计能力。

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三、专用夹具的设计以及制造 （一）定位方案

在前文的零件加工过程分析中可以知道，设计者需要设计专用工装来对2x（D57.11半圆孔进行加工，并且由工艺流程的过程可知，工件顶面和底面的精加工在圆孔加工之前就已经结束了，所以在加工时可以将顶面和底面作为工作定位。同时还要对加工的零件的大小和形状有足够的了解，由此来选择定位所用部件的尺寸。另外，定位方案可以使用的也仅有加工零件的孔。由于零件的精细程度要求较高，需要最大化的减少误差，所以通常选取相距较远的两个孔来进行定位，然后就能够用定位销对X轴和Z轴进行限制，最终便可以制定所需要的一面加两孔的组合定位方案。 （二）定位元件选择

为保证工装的使用寿命，所以在选取定位元件时应保证其柔性，同时还要保证其经济性，为量产提供基础，此外，工装的设计不能复杂，这样易于操作和维修，还要保证元件的定位足够准确以及选取标准的夹紧元件。由此可知，使用时应当用平面定位垫和压板形成组合以限制Y轴自由度，并且要将平面定位垫垫在压板的正下方;一般情况下选用两个定位孔来限制两个坐标轴的自由度，同时还要选用圆柱销，圆柱销的大小根据孔的直径而定，通常定位孔2（孔尺寸为Φ700±0.08）应用圆柱销，定位孔1（孔尺寸为。13.5）应用菱形销，此外，还要对销定位进行补充，一般会用钉子支撑住摇臂箱。 （三）定位元件的布置

一般来说定位元件需要载体才能进行运作，所以在实际操作过程中需要选择合适的载体，通常会选择大约厚为30mm的钢板。然后，操作者还要知道定位销的精确坐标，并且在摇臂箱装夹完成后还要继续进行一个2xΦ57.11孔的加工，操作者应当将工件位置旋转适当的角度，大约19.3°即可，与此同时，还要在电脑上使用绘图软件使工装的底板也就是钢板可以和摇臂箱的图纸重合，最终定位孔在底板上的投影就是定位销的位置。以上步骤做完后，就可以进行最后的操作了，此时要把已有的定位元件放置于工装的底板上面，然后还要把底板多余的部分去除，根据摇臂箱的外形和大小将平面定位垫进行处理改善，然后将压板调整到适当长度，然后就能得到所需要的专用工装设计图。目前为止可能都以为设计图出来了，那么摇臂箱的加工工艺也已经近乎完美，但是实际上这个加工工艺仍然有些许不足，需要得到完善。在这个加工工艺中，加工者用专用工装来对2xΦ57.11孔进行加工，这种工装如上文所述使用了一面加两孔的组合定位方式，然后又用菱形销和圆柱销来充当定位元件，同时也要留意定位孔1的大小是。13.5，定位孔2的大小是Φ700+0.08，显而易见，可以知道定位孔1无法实现定位所要的效果，因為其使用的是自由公差，难以和菱形销产生实践效果，使定位工作无法顺利进行，最终会对工件的加工产生不好的影响。 四、结束语

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不论是怎样的加工工艺或者优良的设计，都需要在实际加工生产中进行检验和试验。通过实际生产实践证明，本文所叙述的加工工艺可以大幅度提高加工不规则零部件的生产效率，减少生产零件所需要的时间，完善的流程也能降低机床的损耗，并且能够保质保量完成任务，实现生产的目的。此外，这种加工工艺也极大的改善了加工流程，提升了生产效率，为加工的量产化提供了保障，也为加工方带来了较大的生产效益。 参考文献：

[1]赵长发，等.机械制造工艺学[M].哈尔滨工程大学出版社，2012. [2]吴霞.数控加工中的工艺问题探讨[J].煤矿机械，2014.