摘 要：除了規(guī)則形狀的零件外，加工過(guò)程中還經(jīng)常涉及不規(guī)則零件。這些零件的加工工藝復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)，傳統(tǒng)零件難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的深入，也將影響到國(guó)外頂尖技術(shù)的生產(chǎn)加工行業(yè)。如何優(yōu)化不規(guī)則零件的加工工藝是理論和實(shí)踐中的一個(gè)重要課題，本文在分析零件和器具加工原理和過(guò)程的基礎(chǔ)上，以不規(guī)則零件為例進(jìn)行了探討，對(duì)如何改進(jìn)不規(guī)則零件和裝置的工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：不規(guī)則零件加工;夾具設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的加工技術(shù)常用于機(jī)械加工。如果加工工藝復(fù)雜，特別是形狀上分布有孔的零件，傳統(tǒng)的加工工藝很難滿足加工要求，加工時(shí)間長(zhǎng)，報(bào)表造型不符合圖紙要求。如果誤差較大，則在零件裝配過(guò)程中很難完成，甚至?xí)?dǎo)致施工時(shí)間延誤、機(jī)器無(wú)法正常工作等。因此，在不規(guī)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(guī)則零件為例，分析了不規(guī)則零件的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。

1不規(guī)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(lái)，橫軋技術(shù)在軸類零件的加工中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在軸類復(fù)合材料毛坯的加工中。該系統(tǒng)精度高，處理能力小，生產(chǎn)效率高

（2）正火：本工藝的目的是獲得適用于后續(xù)傳動(dòng)切削的硬度，并為最終熱處理做好準(zhǔn)備。本公司所用鋼材一般為20CrMnTi。由于受人員、設(shè)備和環(huán)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(dǎo)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(duì)較大的不規(guī)則熱變形和不可控的零件質(zhì)量造成影響。結(jié)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(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)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(shù)控旋壓機(jī)械加工，無(wú)齒輪箱的機(jī)械夾緊同時(shí)進(jìn)行窗口加工，在一個(gè)夾具內(nèi)裝端面和外徑，既能保證內(nèi)孔和前部的直角要求，又能保證批量生產(chǎn)的小散度。提高了齒輪箱的加工精度，改善了底板的加工質(zhì)量;另外，數(shù)控加工的高效率也大大減少了設(shè)備的數(shù)量，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

（4）滾/插齒：目前，滾、齒輪箱機(jī)床在傳動(dòng)加工中仍被廣泛使用。盡管方便了適應(yīng)和等待，但生產(chǎn)效率低下。若生產(chǎn)能力高，必須多臺(tái)機(jī)器同時(shí)生產(chǎn)，隨著涂裝技術(shù)的發(fā)展，涂裝后可以用鏜刀和分切刀舒適地進(jìn)行磨削。涂裝后貨架期可明顯延長(zhǎng)，一般在90%以上，有效減少更換刀具及研磨次數(shù)，效益顯著。現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)推廣到公司。

（5）熱處理：汽為確保設(shè)計(jì)要求的良好機(jī)械性能，在經(jīng)過(guò)必要的熱處理后，必須使產(chǎn)品具有良好的抗磨性和耐磨性，熱處理的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。本公司引進(jìn)的連續(xù)氣化、凈化生產(chǎn)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(duì)其進(jìn)行熱處理后的加工。在傳動(dòng)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(zhǔn)，達(dá)到滿意的產(chǎn)品質(zhì)量。

（7）修整：這是在裝配前對(duì)齒輪的凸塊進(jìn)行檢查和清潔，在綜合測(cè)試儀上聽(tīng)單個(gè)嚙合副的聲音或嚙合偏差時(shí)，以使裝配后的異常噪音通過(guò)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(guī)則復(fù)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(guān)位;清理、檢漏。

2工藝分析

本產(chǎn)品為不規(guī)則形狀鑄件。頭三個(gè)盡頭各有一個(gè)軸承孔。工件的加工要求有孔的大小、高度、質(zhì)量和相對(duì)位置。鑄造時(shí)只加工一個(gè)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深入了解各種不能滿足外觀和精度要求的零件，并在現(xiàn)有普通機(jī)床的基礎(chǔ)上，采用新的設(shè)備，經(jīng)過(guò)步驟，使大型不規(guī)則零件及高效率零件能夠加工。第一，使用CA6140車床時(shí)，應(yīng)只使用表面及孔部分，這是加工不需改進(jìn)，只需打磨的基本準(zhǔn)則。M2120車床第二次拆卸毛孔滑塊。采用M2120車床時(shí)，必須根據(jù)操作人員自己的經(jīng)驗(yàn)和能力進(jìn)行正確的操作;另一方面，也要采用同樣的裝置，以確保每個(gè)孔的位置極其精確。上述兩步加工兩個(gè)零件，既保證了質(zhì)量，又保證了成本，縮短了生產(chǎn)周期。

3夾具結(jié)構(gòu)原理分析

（1）夾具體的結(jié)構(gòu)及原理分析

在旋壓機(jī)上可安裝夾具加工棒材，這樣每一個(gè)孔可同時(shí)進(jìn)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(jù)圖紙準(zhǔn)確地找到 C平面及孔的位置[3]。每一個(gè)孔位都有嚴(yán)格的精度要求，另外還要利用夾持軸與各孔之間的相互關(guān)系，使不規(guī)則工件穩(wěn)定地置于主軸中間。

（2） 圓在定位大孔時(shí)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(duì)大的工件孔準(zhǔn)確定位。位置墊，螺栓，右端墊，螺母四個(gè)部位僅需固定，不可脫落。替換零件時(shí)，動(dòng)銷軸和夾具的連接必須精確。所以在設(shè)計(jì)和加工時(shí)，活動(dòng)銷軸左外側(cè)部分的尺寸與夾具的具體連接部位應(yīng)一致。可移動(dòng)的銷軸通常用來(lái)連接部件，它的安裝過(guò)程必須節(jié)約必要的拆卸時(shí)間。

4零件加工過(guò)程分析

按照以下八個(gè)步驟連續(xù)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(gè)小孔，將孔徑打磨至圖上規(guī)定的厚度，兩個(gè)孔徑完全對(duì)稱;第四、標(biāo)出其余兩個(gè)孔的位置線;第五、對(duì)剩余兩個(gè)孔進(jìn)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(shí)，根據(jù)圖紙要求準(zhǔn)確地調(diào)整磨削量;第七是準(zhǔn)確地磨削兩個(gè)大小的小孔;第八是在磨削結(jié)束時(shí)正好位于后面的內(nèi)孔，磨削夾持器應(yīng)安裝在CA6140的主波上，并由外圓精確地編輯，這個(gè)過(guò)程要看：第一，要夾持;第二，要對(duì)準(zhǔn)"C"面和內(nèi)孔;第三，要緊貼銷軸上的零件和用墊料。接合部分時(shí)不要咬得太緊，以免難以避免。后面一定要找出孔洞。因?yàn)槭切】?，在加工時(shí)不必精確對(duì)準(zhǔn)，只需將其大致位置調(diào)整好，松開(kāi)襯墊和襯墊材料，轉(zhuǎn)動(dòng)筆頭，就可以把另一個(gè)孔當(dāng)作中間軸，使之進(jìn)入夾具的特殊中心配合。零件是非對(duì)稱的，如圖所示，所以它的焦點(diǎn)在加工過(guò)程中被轉(zhuǎn)移。為避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象，可在加工時(shí)根據(jù)工件的不同增加配重，最后一步就是研磨兩個(gè)內(nèi)孔，同時(shí)還需要自制的附件，即M2120機(jī)床內(nèi)孔的研磨。經(jīng)多次生產(chǎn)驗(yàn)證，不規(guī)則零件完全符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，工廠控制完全合格。但若所加工的不規(guī)則零件整體結(jié)構(gòu)稍有不同，也可按上述方法進(jìn)行加工。其區(qū)別在于，夾具在加工時(shí)可將多個(gè)孔磨平。

5結(jié)論

每一種處理方法的可行性和可靠性只能通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。大量生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用該工藝不僅能正確加工不規(guī)則零件，而且在減少機(jī)床消耗，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，縮短了加工周期。適于大批量生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]宗共.不規(guī)則零件的數(shù)控機(jī)床加工工藝研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020，（20）：91-92.

[2]陳俊鋒，穆君，劉芳.不規(guī)則零件上的孔加工[J].金屬加工（冷加工），2020，（2）：22-24.

[3]莫偉強(qiáng)，文豪，劉娜.基于PLC的不規(guī)則零件清洗設(shè)備設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2020，（3）：15-16.

[4]不規(guī)則件導(dǎo)流柵加工研究[J]. 劉亞玲，王芳，田云，何春元，林斌，陳強(qiáng).? 中國(guó)設(shè)備工程. 2019（24）

[5]基于不規(guī)則零件的加工工藝與夾具設(shè)計(jì)研究[J]. 虞戰(zhàn)峰.? 橡塑技術(shù)與裝備. 2017（06）

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

[7]復(fù)雜氣動(dòng)閥體熔模鑄造加工工藝研究[J]. 劉凡華，曾虎彪.? 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2009（06）

作者簡(jiǎn)介：陳強(qiáng)（198910），男，漢，籍貫河南省林州市，學(xué)歷中技，職稱高級(jí)工.

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