劉毫壘　焦禹萃　李永濤

摘 要：車床后托架是機(jī)床的附件，該零件的尺寸較小，雖然結(jié)構(gòu)形狀不是很復(fù)雜，但側(cè)面的三杠孔和底面的加工精度要求較高，還有對頂面的四孔的加工精度有一定的要求。為保證零件的裝配質(zhì)量和壽命，必須保證其尺寸精度、幾何精度、相對位置精度以及表面處理質(zhì)量。該文主要分析機(jī)床托架的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和工藝制造方案。

關(guān)鍵詞：機(jī)床托架 制造工藝 工裝設(shè)計(jì)

中圖分類號：TG385.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0068-01

機(jī)床托架為箱體類零件，主要是平面加工和孔系的加工。雖然平面加工精度要求較高，但加工精度比較容易控制，但孔系加工需要控制孔系的尺寸精度和位置精度，還需要處理好孔系和平面的關(guān)系。

1 托架各表面的加工方案

機(jī)床托架的加工不但要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)具有良好的機(jī)械加工性，良好的加工工藝，不但確保了加工精度，而且能夠提高加工效率。除此之外，考慮加工設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性，選擇合理的機(jī)床設(shè)備。根據(jù)零件的表面技術(shù)要求，合理安排粗、精加工工序。根據(jù)材料的性質(zhì)選擇合理的加工工具，如經(jīng)過淬火的材料，硬度較大，一般選用磨削或電加工的方式。如果是大批量生產(chǎn)，應(yīng)選用專用機(jī)床，單件小批量則選擇一般的加工方法。同時(shí)根據(jù)本廠機(jī)床設(shè)備的實(shí)際情況，不斷改進(jìn)現(xiàn)有的加工方法，提高本廠加工工藝水平。前期準(zhǔn)備工序分別為粗車、半精車、淬火和粗磨，平面的加工依次為粗銑、精銑，孔的加工依次為粗鏜、精鏜，頂面四孔的加工依次為鉆、擴(kuò)、鉸。

2 定位基準(zhǔn)的確定

2.1 粗基準(zhǔn)的確定

選擇粗加工基準(zhǔn)時(shí)，為保證加工面與不加工面的位置精度關(guān)系，應(yīng)選擇位置精度較高的表面為粗基準(zhǔn)，或重要的表面為基準(zhǔn)；為保證該表面有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)；為保證零件能夠準(zhǔn)確定，應(yīng)選擇平整、光潔的表面為粗基準(zhǔn)，同時(shí)粗基準(zhǔn)不能重復(fù)使用?？紤]以上因素，機(jī)床后托架應(yīng)選擇側(cè)面三孔為粗加工基準(zhǔn)。

2.2 精基準(zhǔn)的確定

為避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生不重合誤差，應(yīng)盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)；為避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的位置誤差，應(yīng)盡可能的選擇統(tǒng)一的基準(zhǔn)；加工兩個(gè)被加工面時(shí)，難以確定定位基準(zhǔn)，可以互為基準(zhǔn)，提高加工精度；此外，為保證零件加工時(shí)的穩(wěn)固性，選擇尺寸較大的平面為精基準(zhǔn)。通過以上分析，結(jié)合本零件的特點(diǎn)，選擇底面和頂面兩孔為精加工基準(zhǔn)。

3 工藝路線的制定

3.1 加工階段的劃分

首選加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)，先以孔定位粗、精加工頂平面，然后安排粗精加工工序。其加工階段分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工四個(gè)加工階段。

3.1.1 零件的粗加工

粗加工的目的是削去絕大部分金屬，為半精加工和精加工提供定位基準(zhǔn)。但粗加工過程中，切削余量大，切削力加大，切削產(chǎn)生的熱量多，切削變形大，加工精度低。一般粗加工的公差等級為IT11～I(xiàn)T12，粗糙度為Ra80～100μm。

3.1.2 半精加工

半精加工是為主要面的精加工做好準(zhǔn)備，為避免零件的變形，選擇合理的加工余量和切削速度。其公差等級為IT9～I(xiàn)T10，表面粗糙度為Ra10～1.25μm。

3.1.3 精加工

精加工階段用于切除剩余的材料，到達(dá)設(shè)計(jì)要求的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度，加工精度一般為IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度為Ra10～1.25μm，為防止零件的劃傷，精加工安排的零件的加工的最后。

3.1.4 光整加工

對于有較高表面質(zhì)量要求的零件，往往通過光整加工，改善其表面質(zhì)量。

3.2 加工路線的設(shè)計(jì)

鑄造→清砂→熱處理（退火）→檢驗(yàn)毛坯→銑底面→粗鏜孔→粗銑油槽→半精鏜孔→精鏜孔→鉆頂面四孔→锪孔→鉸孔→鉆側(cè)面兩孔→攻絲→去毛刺→檢驗(yàn)→入庫

4 專用夾具的設(shè)計(jì)

為提高加工精度，提高加工效率，降低工人的勞動強(qiáng)度，需要為機(jī)床后托架設(shè)計(jì)專用夾具，主要是為加工孔和銑底面設(shè)計(jì)夾具。

4.1 銑平面夾具的設(shè)計(jì)

銑機(jī)床后托架的底面，應(yīng)滿足側(cè)面三孔的尺寸和平行度要求，同時(shí)考慮零件的生產(chǎn)效率，使用V型塊作為自動找側(cè)面三孔的中心線的夾具，由于該構(gòu)件體積小，易于切削，考慮選用手動加緊方式，并按照《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》對其銑削的切削力和夾具的夾緊力進(jìn)行分析，分析加緊機(jī)構(gòu)的可靠性。當(dāng)工作過程中出現(xiàn)磨損或零件尺寸發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)情況使用支撐釘和V形塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.2 鏜孔夾具的設(shè)計(jì)

鏜孔主要是加工側(cè)面三孔，除了滿足軸線對平面的平行度要求外還應(yīng)滿足表面粗糙度的要求，由于底面經(jīng)過粗銑，所以選擇底面為定位精基準(zhǔn)，并以左側(cè)面和后側(cè)面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鏜模，加緊機(jī)構(gòu)依然選擇手動螺旋加緊機(jī)構(gòu)。為滿足加工工序的要求，還應(yīng)根據(jù)《互換性與技術(shù)測量》和《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》分析夾具和定位方式是否滿足孔軸線與左側(cè)面的尺寸公差及平行度公差。

4.3 頂面四孔夾具的設(shè)計(jì)

由于頂面四孔沒有位置公差的要求，應(yīng)選擇左側(cè)面和后側(cè)面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模，加上底面共限制5個(gè)自由度，滿足定位要求。為保證該工序的公差小于工序的規(guī)定的公差，需要保證孔軸線與左側(cè)面的尺寸公差，即定位誤差、加緊安裝誤差、磨損造成的誤差以及刀具和夾具的相對誤差的總和小于規(guī)定誤差。

5 結(jié)語

機(jī)床托架的零件制造雖然工序不復(fù)雜，但工藝路線的制定和夾具的設(shè)計(jì)依然應(yīng)高度重視，只有合理科學(xué)的安排加工工序，不斷提高夾具的設(shè)計(jì)精度，才能提高零件的加工精度和生產(chǎn)效率，根據(jù)現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)適合本廠的加工工藝，提高機(jī)床托架零件的工藝制造水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[2] 史全富.金屬切削手冊[M].3版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.

[3] 陳家芳.實(shí)用金屬切削加工工藝手冊[M].2版.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005.