刘清峰

摘 要：在经济全球化的逐渐发展下，优化不规则零件的加工工艺在生产加工领域方面，越来越得到重视。由于不规则零件的加工工艺比较复杂并且耗费时间比一般零件加工时间长，需要消耗掉极大的精力，进行大规模的机械化生产，运用传统零件的加工方式是不能实现的。因此，对不规则零件的加工工艺进行优化已经迫在眉睫了。本文主要分析不规则零件的加工工艺的提升以及其夹具的设计方法。

关键词：不规则零件加工；夹具设计；传统零件加工

引言

在機械加工过程中，使用通用夹具就能满足简单轴类，盘类，套筒类的零件，但是遇到复杂或不规则零件时，传统加工工艺很难满足要求，无法保证加工过程的顺利进行。并且有可能出现，加工时间耗费长、外观不符合图纸上面的要求设计等一系列误差。为了保证不规则零件加工过程能够顺利进行，提高加工效率，我们需要找到一种加工精确且效率高的新型加工方法。本篇文章借由其中一种不规则零件，分析不规则零件的加工工艺和其夹具设计。

一、不规则零件图分析

1、 不规则零件的工艺分析

此零件是一个外形不规则的叉架类零件，其基体组成和基体的结构都相对比较复杂，支架主要起支撑和连接作用，因此在加工上的精确需特别注意。

2、 不规则零件加工方法分析

叉架类零件外形复杂，不容易定位，弯曲刚性差，容易变形，对尺寸精度，形状精度，位置精度，表面粗糙度的要求都很高，其功用是传力构建，承受冲击载荷。

叉架类的零件一般有1到2个孔，孔与孔，孔与其他表面之间的位置精度的要求较高，一般工件表面粗糙度Ra值小于1.6um。材料方面需要有足够的抗疲劳强度等力学性能，设计的结构刚度好，采用45钢调质处理，一部分受力不大的采用球墨铸铁。零件方面采用锻造毛坯，其金属纤维需沿杆身方向分布，尽量做到不要有咬边，裂痕等这些缺陷。部分的零件要进行喷丸处理，加强抗应力，提高工件的疲劳强度。

刨，铣，拉，磨等加工方法，运用与叉架类零件的平面上，刨削和铣削是对叉架类零件的平面进行粗加工，半精加工。磨削则是平面的精加工。

铣削分为周铣、端铣、逆铣以及顺铣。其中不规则零件的成形表面，组合表面是周铣加工的。端铣是把零件进行修光作用，减少表面粗糙度值。逆铣的切削速度方向与工件的进给方向相反，切削厚度逐渐增大，可挑起工件的趋势，引起振动，影响表面粗糙度。而顺铣则是切削速度方向与工件的进给方向相同，切削厚度逐减小，用于精加工。

二、 不规则零件的夹具结构和不规则零件技术分析

设计夹具时我们应该从在零件加工的时候满足粗糙度要求，满足两孔轴线间的公差要求方向出发，同时找到定位基准，使技术要求得到保证，提高其劳动生产率，降低劳动强度。

机床夹具的组成是由定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、连接原件、叉架、其他元件或装置等部分组成，其中叉架的作用就是把所有的元件连接成一个整体。

拔叉，支座，连杆是属于叉架类零件。叉架类零件多数为铸件或者锻件，因此常见结构有圆角，凸台，凹坑等。我们在设计夹具时首先要选择合理的定位基准，如果定位基准选择不当会影响零件加工工艺和零件质量问题，或是增加加工工序、耗费时间和精力，工艺路线不合理，使夹具的设计更加困难等。

上面表中描述的是对拔叉零件技术要求的一些条件和数据，可以看出，其要求颇高。那么相对的对夹具的要求制作也高。

三、 不规则零件的加工过程分析

在选择粗基准的时候，以基准孔Φ14H9的外圆是最合适的，不加工的外圆和内孔壁厚均匀是能够在此基础上得到保证的。而选择叉脚K面为粗基准限制移动自由度，可以让不加工的叉脚面与叉脚加工面两侧对称。精基准选择内孔，限制四个自由度，符合基准重合原则。

拨叉内孔尺寸和形状精度要求都比较高，采用钻、扩、铰等方案进行深孔加工，钻孔常在车床上进行，先加工端面可防止钻头产生偏移。

叉脚两侧面对基准孔，垂直度要求很高，而且表面粗糙度值较小。并且在叉脚处，刚性比较差，容易变形，应该进行粗、精铣两次分开加工来完成，在精铣之前将基准内孔精拉修正以提高加工精度。

加工顺序方面要按阶段进行，遵循粗、精加工分开的原则。

四、拔叉夹具的设计

定位基准的选择和切削力和卡紧力计算。本步加工可按估算卡紧力，实际效果可以保证可靠的夹紧，轴向力（错误，嵌入对象无效），扭矩（错误，嵌入对象无效。错误，嵌入对象无效），由于扭矩很小，计算时可忽略，夹紧力为错误，嵌入对象无效，联系数S1=1.5，S2=S3=S4=1.1，则实际夹紧力为F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠呢夹紧力。最后还有误差分析。

五、 结束语

传统工艺对不规则零件的加工不仅达不到图纸的要求，耗费的精力和时间也很长，加工之后的结果不尽人意。随着经济和工业发展，在不规则零件加工工艺的技术上得到了很大的提升。而上文描述的工艺使的不规则零件在加工过程能够变得更精确，对机床的消耗也有所减少，提高了生产率降低了生产成本。同时，使用此加工方法减少了制作的时间和人员的耗费的精力。既提高了员工的工作效率，又提高了产品的生产质量。实现了能用于大规模生产中，为经济带来了更大的发展。不规则零件加工工艺的提升不仅提现了技术的发展情况，在优化了不规则零件的加工工艺，给机械生产带来了很多好处，打破了传统加工工艺耗费时间，耗费精力，质量不过关，成果达不到要求的缺点。

参考文献：

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