摘要：基于“以質(zhì)量求發(fā)展，以效益求生存”的生產(chǎn)加工理念是國(guó)內(nèi)外有關(guān)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與加工的重點(diǎn)研究課題。文章分析了WH212減速機(jī)殼體的加工工藝，闡述了加工技術(shù)要求，并針對(duì)夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：WH212減速機(jī)；殼體加工工藝；夾具設(shè)計(jì)；現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械加工 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH132 文章編號(hào)：1009-2374（2015）22-0017-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.009

機(jī)械加工除了應(yīng)對(duì)一些規(guī)則零件進(jìn)行設(shè)計(jì)與加工外，還需對(duì)一些不規(guī)則零件也進(jìn)行設(shè)計(jì)與加工。這些不規(guī)則零件的加工工藝相對(duì)比較復(fù)雜，那么，如何優(yōu)化不規(guī)則零件的加工工藝顯然成為了一個(gè)重要研究課題。下文將對(duì)WH212減速機(jī)殼體的加工工藝即夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1 WH212減速機(jī)殼體的加工工藝

殼體是機(jī)具零部件中體積最大的零部件，一般作為其他零部件的附屬母體，常見的大型減速機(jī)殼體外觀尺寸有6m×4m、6m×3m、5m×3m、5m×4m、4m×3m和4m×4m等，通常重量可達(dá)到50～60t不等。而WH212減速機(jī)殼是設(shè)備的基礎(chǔ)組成零件，它將設(shè)備與其他部件組成一個(gè)聯(lián)合結(jié)構(gòu)，同時(shí)保持其內(nèi)部組件相互定位的固定，各個(gè)零部件可以形成相互運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。減速機(jī)的殼體材料主要采用毛坯材料，常見的毛坯材料有鑄件、鍛件、焊件和沖壓件。在確定毛坯材料后，我們對(duì)WH212減速機(jī)殼體的加工需要注意以下四點(diǎn)：（1）按照零部件的材料和設(shè)計(jì)性能要求確定材料。如鑄件殼體需選用鑄造毛坯，但設(shè)計(jì)強(qiáng)度高或外形簡(jiǎn)單的鋼制零部件多選用鍛件毛坯；（2）按照零部件的外觀尺寸確定材料。如結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的選用鑄造毛坯，外形簡(jiǎn)單的零部件選用型材毛坯或鑄造毛坯，而大型的軸零件也以鑄造毛坯居多；（3）按照加工方式確定毛坯材料。大批量加工中，多選用制造精度和生產(chǎn)效率較高的毛坯法，如模鍛法加工、壓力鑄件。但批量較少的零部件加工可選用簡(jiǎn)單設(shè)備或手工加工法，如手工模砂鑄件；（4）合理選用毛坯材料時(shí)要綜合考慮加工車間的既有生產(chǎn)力，也需強(qiáng)調(diào)采用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。

WH212減速機(jī)殼體的加工除了對(duì)毛坯材料的熱處理以外，還包括連接通孔、螺銷釘孔和部分凸臺(tái)面等。軸承的支承孔通常利用鏜床加工，連接通孔、螺銷釘孔和銷釘孔多以鉆床加工，主要的凸臺(tái)面則利用龍門銑削加工。另外，支承孔的端面加工與鏜孔安裝同步完成。

WH212減速機(jī)殼體的生產(chǎn)主與控制精度、生產(chǎn)批量、構(gòu)造型式、外觀形狀以及零部件重量相關(guān)，除此以外，還需考慮加工車間的生產(chǎn)效率和中間工序有無(wú)熱處理等。

WH212減速機(jī)殼體的加工過(guò)程主要分為兩個(gè)過(guò)程，首先完成對(duì)零部件平面、緊固通孔、油塞通孔的鍛造，其目的在于為整體的合箱做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作；其次是完成合箱后減速機(jī)殼體外表面的軸承孔與端面鍛造。除此之外，完成第二部工序后，為了確保軸承通孔的精度和拆裝重復(fù)精度可拆箱驗(yàn)核。與此同時(shí)，兩個(gè)過(guò)程之間可安排相應(yīng)的鉗工工序，鉆鉸兩個(gè)定位銷孔并打入定位銷。

2 WH212減速機(jī)殼體的夾具設(shè)計(jì)

當(dāng)加工兩個(gè)面：，鉆Φ13孔L=30mm，，，。當(dāng)加工兩組孔時(shí)。

鉆孔在放置過(guò)程中，利用鉆床對(duì)φ19mm鉆進(jìn)行加工，該孔的鉆前力和扭矩均通過(guò)自重和外力支承，這種情況下一般有兩套設(shè)計(jì)方案可供選擇，即：減速機(jī)殼體的底面以?shī)A板予以緊固，其夾緊力和切削力應(yīng)在同一水平位置，此套方案的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且整個(gè)裝卸的過(guò)程也比較復(fù)雜；減速機(jī)殼體避免以螺紋夾具夾緊，夾緊力和切削力同處于平行位置，此套方案的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單且整個(gè)裝卸的過(guò)程較為簡(jiǎn)單一些。

切削力與夾緊力的計(jì)算：采用麻花鉆作為主要道具，

且要求dw為19mm，由此得：。

切削力計(jì)算，需考慮安全系數(shù)K，。式中：K1為基本安全系數(shù)，取2.5；K2為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1；K3為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；K4為斷續(xù)且削系數(shù)，取1.1。該型式直接被應(yīng)用于相同尺寸的后鏜套子，并輔以多個(gè)流程加工程序。因不存在前導(dǎo)柱，所以在裝卸零部件或更替刀具的過(guò)程較為便捷。倘若被用作立鏜，無(wú)需再考慮落入鏜套的問(wèn)題。

如削形式可分為通孔和不通孔兩種，據(jù)情況而定。切削刀具常采用懸掛式，導(dǎo)柱直徑d控制小于或等于鏜孔直徑D。而采用導(dǎo)柱直徑大于鏜孔直徑的方式，無(wú)法避免在加工長(zhǎng)孔時(shí)切削刀具懸伸長(zhǎng)度h過(guò)大的問(wèn)題，因此至少保證其懸伸長(zhǎng)度不小于L。由于懸伸長(zhǎng)度過(guò)大造成切削刀具的引偏問(wèn)題，引偏問(wèn)題嚴(yán)重的情況會(huì)造成鏜桿和鏜套的不必要連固。由此可見，需增加鏜套長(zhǎng)度，以此保障切削刀具永遠(yuǎn)足夠的導(dǎo)引剛度，但無(wú)疑也會(huì)造成整個(gè)鏜套外觀尺寸過(guò)于龐大等問(wèn)題。

以上兩套方案中，單支承導(dǎo)引鏜桿和機(jī)床主軸都以剛性結(jié)構(gòu)形成連接，剛性連接極容易引起鏜套中心無(wú)法與機(jī)床主軸中心對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題，且只有技術(shù)過(guò)硬的工人才能有把握勝任此項(xiàng)工作。

夾具的夾緊力設(shè)計(jì)和確定。夾具的夾緊力設(shè)計(jì)對(duì)夾具的外觀尺寸和確保夾具穩(wěn)定性都具有很大的影響。夾具的夾緊力過(guò)大引起零部件變形，零部件精度難以控制。而設(shè)計(jì)夾緊力過(guò)小，那么夾具的可靠性無(wú)法得到保障，且在生產(chǎn)中常出現(xiàn)位移現(xiàn)象，對(duì)于保證零部件定位效果不理想，加工精度控制難度很大，更有甚者出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量事故也是有可能的，因此，夾具的夾緊力設(shè)計(jì)不宜過(guò)大也不宜過(guò)小。

計(jì)算殼體夾具的設(shè)計(jì)夾緊力，通?？梢詫A具與零部件共同看作一個(gè)剛性的聯(lián)合系，將零部件所受的切削荷載、夾緊荷載和自重荷載（通常大零部件需考慮并考慮一定的慣性作用，小零部件視具體情況考慮）看作是一種靜力平衡狀態(tài)，計(jì)算理想狀態(tài)下的理論夾緊力，為考慮安全因素的影響可以乘以安全系數(shù)K，即：。

式中：W`為通過(guò)計(jì)算得出的理論夾緊力；W為實(shí)際的夾緊力；K為安全系數(shù)，一般取K=1.5～3，如應(yīng)用于粗加工可取K=2.5～3，而應(yīng)用于精加工可取K=1.5～2。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，任何一種加工工藝及設(shè)計(jì)意圖只有經(jīng)過(guò)投入生產(chǎn)和實(shí)踐才能檢驗(yàn)其工藝和設(shè)計(jì)的可行性和可靠性。從大量的生產(chǎn)實(shí)踐中分析表明，本文所論述的WH212減速機(jī)殼體的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)均可行和可靠，且生產(chǎn)工時(shí)較短，適合于大規(guī)模生產(chǎn)，可創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：陳國(guó)富（1965-），男，遼寧沈陽(yáng)人，鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造。

（責(zé)任編輯：周 瓊）