夏正陽
機(jī)械零件加工是指根據(jù)實(shí)際需求,遵照加工生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,制造各類滿足多元化需求的零構(gòu)件產(chǎn)品。同時,按照規(guī)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,將零構(gòu)件組裝成性能完整的機(jī)械設(shè)備的過程稱之為機(jī)械零件裝配。對此,本文先簡要論述了機(jī)械零件加工工藝的基本要求,然后結(jié)合實(shí)際案例,闡述了機(jī)械零件裝配的具體流程,并簡要闡述了機(jī)械零件的檢驗(yàn)工作。
機(jī)械零件加工工藝具有專業(yè)水平高、工序煩瑣復(fù)雜等基本特征。針對不同外觀形狀、尺寸規(guī)格及適用范圍的機(jī)械零件,所采用的加工設(shè)備、制造模式與工具等存在顯著差異。在設(shè)計(jì)機(jī)械零件的過程中,工作人員要充分考量機(jī)械零件的加工工藝水平。
1.嚴(yán)格遵照加工圖紙與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。機(jī)械加工是指依托鉆床、數(shù)控機(jī)床及銑床等,按照加工圖紙對預(yù)制材料進(jìn)行形狀改造的過程。在此過程中,需要消耗大量的人力資源與機(jī)械輔料。
2.將零件緊固在機(jī)床上。為確保機(jī)械零件在加工操作中不會因外力與機(jī)床發(fā)生偏離,應(yīng)當(dāng)盡可能地保證夾持面半徑合理。同時,根據(jù)實(shí)際情況,適當(dāng)減少安裝次數(shù),盡量在單次裝卡中完成多個零件的加工作業(yè),并以此為基準(zhǔn),提高加工效率與精確度。
3.確保零件材料的性能特征符合要求。在機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,要優(yōu)先考慮零件的性能,順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢,選擇經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)能環(huán)保的材料。需要格外注意的是,工作人員切勿盲目的節(jié)約成本,而選擇表面平整度及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等不符合要求的零件。
以某主軸的機(jī)械加工為例,可明顯察覺加工工藝存在的各類問題,具體內(nèi)容為:第一,缺少倒角。在裝配作業(yè)過程中,會對零件的移位造成阻礙,并且能夠損傷零件。第二,軸肩圓角過大。在裝配軸承時,由于軸肩圓角過大會制約軸承的安裝,導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。第三,兩端的鍵槽不水平。若兩端鍵槽不在同一水平面上,無法保證裝卡與加工一次性完成,且加工效率低下。第四,螺紋緊密度不足。若螺紋緊密度欠缺,會導(dǎo)致退刀槽無法滿足加工需求,影響加工質(zhì)量。
1.確保機(jī)械零件運(yùn)輸、安裝與保存安全。為防止機(jī)械零件在裝配過程中發(fā)生傾倒或損壞,應(yīng)當(dāng)優(yōu)化機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保零件放置的平穩(wěn)性。同時,提高定位精確性、簡化安裝工序也是機(jī)械零件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵內(nèi)容。為避免機(jī)械零件互相產(chǎn)生損傷,應(yīng)當(dāng)對圓軸類機(jī)械零件設(shè)置倒角。除此之外,為提高機(jī)械零件定位的精確性,可在零件中設(shè)置凹凸槽等輔助定位結(jié)構(gòu)。最后,為確保機(jī)械零件運(yùn)輸?shù)谋憷耘c安全性,還需根據(jù)其自身體量使用重型起吊設(shè)備拴牢吊耳。
2.為機(jī)械零件增設(shè)防撞錯設(shè)計(jì)。由于部分產(chǎn)品特征存在高度相似性,因此,在裝配過程中極易出現(xiàn)失誤,并且難以在短時間內(nèi)覺察問題所在。對此,為切實(shí)避免結(jié)構(gòu)特征相似機(jī)械零件裝配失誤,影響機(jī)械產(chǎn)品的性能發(fā)揮,應(yīng)對特定零件進(jìn)行區(qū)別化設(shè)計(jì)或防裝錯設(shè)計(jì),這樣既可提高裝配效率,節(jié)約時間,還可防止資源的無謂損耗。
3.采用防松設(shè)計(jì)。在裝配機(jī)械零件時,螺釘連接是最基本的防松措施。通常,螺釘緊固過程常用的防松措施主要包括螺紋厭氧膠緊固方式、彈簧墊片緊固方式與雙螺母緊固方式等。在選擇緊固方式的過程中,要綜合考量機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、性能及運(yùn)行環(huán)境等關(guān)鍵因素。
4.依靠調(diào)整裝置,提高裝配精確度。若某機(jī)械部件涉及的零件組合較多,且搭配冗雜,而為進(jìn)一步提升裝配精確度,則需適當(dāng)調(diào)整各零件的位置,并通過誤差相補(bǔ)償?shù)姆绞奖WC裝配精度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
5.采取檢驗(yàn)措施,保證產(chǎn)品質(zhì)量。在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的過程中,需保證其在完成主體裝配作業(yè)后能夠滿足質(zhì)量復(fù)檢。例如,在齒輪減速箱中設(shè)置尺度適中的觀察孔,以便專業(yè)技術(shù)人員能夠檢查齒輪的咬合情況及齒輪外緣的摩擦情況,確保齒輪減速箱能夠發(fā)揮正常性能。
為確保一次性完成軸承在主軸上的安裝與拆卸,應(yīng)當(dāng)在機(jī)械零件設(shè)計(jì)過程中,保證軸承內(nèi)圈厚度高于軸肩高度,進(jìn)而為安裝與拆卸提供便利條件。此外,要在座孔上直接進(jìn)行軸承的安裝與拆卸,應(yīng)盡可能地避免在內(nèi)圈上施加作用力。軸承座示意圖如圖1。
圖1a軸承座設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重的缺陷,具體來說,主要體現(xiàn)在凸肩高度大于軸承外圈厚度,且座孔安裝面多大,進(jìn)一步提升了軸承外圈的拆卸難度系數(shù)。相比之下,圖1b的設(shè)計(jì)更加合理。其座孔設(shè)計(jì)采用了階梯孔的排列方式,簡化了軸承裝配流程。
由此可見,在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,為確保零件安放位置的精確性,應(yīng)當(dāng)在裝配零件中充分體現(xiàn)定位基準(zhǔn)。液壓缸示意圖如圖2。
圖2a所示的液壓缸平面圖,無法確保結(jié)構(gòu)的同軸度符合標(biāo)準(zhǔn)要求,而圖2b的結(jié)構(gòu)形式更加合理。缸蓋邊緣凸起,且缸體內(nèi)壁端面位置設(shè)計(jì)了止口,可確保凸緣與止口的緊密貼合,進(jìn)而保證同軸度,充分發(fā)揮液壓缸的實(shí)際性能。絲桿導(dǎo)軌示意圖如圖3。
圖3a的裝配工藝略有偏差。導(dǎo)軌中未充分體現(xiàn)定位基準(zhǔn),這使得基座與導(dǎo)軌的裝配精確度不足。且工作平臺與滑動單元也未體現(xiàn)定位基準(zhǔn),整體裝配質(zhì)量差強(qiáng)人意。圖3b中,盡管導(dǎo)軌與滑動單元體現(xiàn)了定位基準(zhǔn),但針對整體結(jié)構(gòu)來說,存在明顯的定位問題,極易導(dǎo)致在運(yùn)行過程中,導(dǎo)軌組件互相干擾,增加磨損率。而圖3c的設(shè)計(jì)則更加合理,導(dǎo)軌、基座與滑動單元均體現(xiàn)了定位基準(zhǔn),整體裝配質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
圖1
圖2
圖3
機(jī)械零件質(zhì)量是否符合要求,檢驗(yàn)員的檢驗(yàn)工作是關(guān)鍵,在機(jī)械零件的檢驗(yàn)過程中,我們應(yīng)遵循以下要求:第一,提高機(jī)械零件產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作效率,應(yīng)將檢驗(yàn)時間維持在一定時間范圍內(nèi)且盡可能地縮短,從而使機(jī)械零件的使用效率得到有效提升。第二,在檢驗(yàn)過程中,應(yīng)依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求及其保養(yǎng)與維修規(guī)范實(shí)行檢驗(yàn)鑒定。根據(jù)機(jī)械零件的各種界限,應(yīng)當(dāng)正確區(qū)分,檢驗(yàn)鑒定后將機(jī)械零件分為能用、需維修以及報廢這三種類,在實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)過程中我們需要從不同角度綜合考慮各種因素將機(jī)械零件更好地劃分等級種類,保證機(jī)械零件檢驗(yàn)工作結(jié)果更加準(zhǔn)確。第三,機(jī)械零件檢驗(yàn)過程中,我們應(yīng)該用科學(xué)合理的檢驗(yàn)方法手段進(jìn)行檢驗(yàn),保證機(jī)械零件檢驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性。第四,檢驗(yàn)工作結(jié)束后,對不能滿足使用要求的但可維修或再次加工利用的機(jī)械零件,應(yīng)依據(jù)相關(guān)技術(shù)文件規(guī)范要求給出相應(yīng)的解決方案,以方便機(jī)械零件維修再次維修加工使用。
隨著我國現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高,人們對機(jī)械設(shè)備的使用需求逐步提升,而這也在一定程度上對機(jī)械設(shè)備的性能安全提出了更高的要求。對于機(jī)械設(shè)備來說,機(jī)械零件加工與裝配發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為此,切實(shí)改進(jìn)機(jī)械零件加工水平,完善裝配工藝,可進(jìn)一步提高加工裝配作業(yè)效率,進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械設(shè)備制造行業(yè)的快速發(fā)展。