數(shù)控機床加工中空叉架軸工藝及工裝夾具設計

1、    數(shù)控機床加工中空叉架軸工藝及工裝夾具設計    王志鑫+聶贊摘要： 在中空叉架軸的生產(chǎn)加工過程中，工裝夾具使用是否合理對加工零件的質(zhì)量影響十分嚴重。對中空叉架軸的結(jié)構(gòu)組成進行介紹，并分析了傳統(tǒng)加工工藝中存在的弊端，其次重點探討在加工任務開展期間，提升生產(chǎn)效率的有效方法，并對中空叉架軸的質(zhì)量進行有效控制。關鍵詞：數(shù)控機床加工；中空叉架軸；工裝夾具設計：tb：adoi：10.19311/ki.16723198.2016.14.1201中空叉架軸結(jié)構(gòu)的組成在機械設備使用中，中空叉架軸發(fā)揮著重要的功能作用，主要是對動力進行傳送，這樣能夠為機械技工生產(chǎn)提供

2、更有力的條件，將原料加工成為需要的零件形式，其中包含了接觸裝置，傳動模塊。軸頸部分是對整體的數(shù)控生產(chǎn)階段傳輸動能的，帶到生產(chǎn)線流動，原料進入到各個階段也能夠更好的接觸整改，達到生產(chǎn)建設任務的硬性需求標準，在這一過程中，發(fā)現(xiàn)不合理的轉(zhuǎn)動情況要及時與基層工作人員相互溝通，了解所生產(chǎn)出的零件是否能夠達到規(guī)定的使用標準。軸頸部分的光滑程度影響到最終的機械生產(chǎn)質(zhì)量，因此是需要特別注意的。小通孔可以幫助確定準確的距離，了解加工期間的進度。掌握結(jié)構(gòu)組成原理對接下來的設計任務有很大幫助。2傳統(tǒng)加工方法及其弊端2.1鍛造工藝中的誤差在中空叉架軸的加工生產(chǎn)工藝中，傳統(tǒng)的方法采用鍛造技術手段，粗加工零件生產(chǎn)完成后還

3、需要進行復雜的二次加工。通常情況下誤差的數(shù)值為1毫米以內(nèi)，但已經(jīng)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成了阻礙，即使是進行精細加工也很難使零件的精準度恢復到正常標準。采用卡盤對所加工的零件進行固定，由于零件自身是帶有一定重量的，卡盤夾緊后才能夠被輸送到下一個加工環(huán)節(jié)中，這樣的情況下對鍛造表面本身會造成損壞，并且所固定的位置每次都需要重新調(diào)整確定，數(shù)控技術并沒有應用在其中，需要投入大量的人工力量，同時在生產(chǎn)效率上也會有明顯的降低。后續(xù)精細加工也是十分重要的步驟，傳統(tǒng)的鍛造工藝中最常見的問題是后續(xù)加工卻是，由于生產(chǎn)的零件缺少步驟，并不能投入到使用中。2.2車削工藝不合理對這軸件的整體形勢進行加工處理時，對圓標準度的控制不達

4、標，導致軸件的連接處存在缺口。車削過度現(xiàn)象一旦出現(xiàn)，是不能通過再次加工優(yōu)化來得到解決的，工件整體加工形式達不到標準，導致軸件的運行速度大幅度減慢，應用在數(shù)控機床中也不能達到使用標準，不利于機械零件的組裝運行。在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的主軸如果圓的標準度降低，會引發(fā)質(zhì)量安全問題，不但零件無法使用，甚至還存在嚴重的安全隱患，威脅到操作人員的人身安全。如果是車削不到位，在接下來的精細加工中則可以采取局部調(diào)整方法來解決問題，但針對過度加工則缺少控制方法。2.3工件下垂固定的位置中存在誤差，并且加工任務開展會受到不合理現(xiàn)象影響，所產(chǎn)生的震動與碰撞都會導致最終的零件使用性能降低。固定的位置發(fā)生變化后，繼續(xù)進行接下

5、來的加工在轉(zhuǎn)速作用下受力形式會有很大的改變。零件前部分的開口會越來越大，最終導致整個零件全部損壞，造成了嚴重的質(zhì)量安全隱患。工件下垂現(xiàn)象在生產(chǎn)加工中常常會出現(xiàn)，由于傳統(tǒng)技術中的不合理現(xiàn)象導致，應當加強這部分施零件的合理性，并采取數(shù)控工藝方法來進行調(diào)整，在生產(chǎn)中應用落實先進技術。由上述分析可以了解到，導致零件加工質(zhì)量下降的主要原因是在建設期間存在夾具不合理現(xiàn)象，這也為數(shù)控機床加工生產(chǎn)期間提升技術合理性創(chuàng)造了有利的條件。3加工方法的改進及工裝夾具的設計3.1改進夾具的控制原理僅僅依靠夾具增大與工件之間的摩擦力是不科學的，很容易造成工件表面受損。從控制理念方面改進能夠解決這一現(xiàn)象，液壓控制原理精準度

6、更高，能夠根據(jù)工件的尺寸規(guī)格與自重計算出準確的夾力，既能夠保障零件固定不出現(xiàn)位移，也不會影響到最終的中空叉架軸表面質(zhì)量。液壓控制系統(tǒng)所提供的壓力會傳遞到活塞中，活塞移動，使管內(nèi)的空氣被抽出，在真空狀態(tài)下壓力感應傳動目標實現(xiàn)?？刂扑膫€卡爪移動，對工件進行加緊，在進行接下來的移動加工處理。夾具共有四個卡爪，首先是有一個卡爪最先接觸到零件，確定好準確的位置后，零件會處于平衡狀態(tài)，接下來其他的卡爪也能夠全部加緊，將工件緊緊的固定，如果工件的重心很難確定，會反復進行上述動作，直到最終的結(jié)果與實際情況保持一致。數(shù)控加工車床采用自動化控制模式來進行，不需要人工調(diào)節(jié)，并且液壓傳動系統(tǒng)中磨損更小，不容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)

7、鍛造面損壞的現(xiàn)象。3.2專用雙尖頂頭的應用將中空叉架軸頂進到車削零件中，單頭頂進容易因中心點判斷不準確造成嚴重的使用安全問題，造成軸頭部分車削誤差出現(xiàn)。針對這一現(xiàn)象，數(shù)控機床加工控制中采用了雙尖頂頭的方法，這樣在對工件進行頂進時角度與受力點控制更合理，不容易出現(xiàn)誤差以及工件掉落的現(xiàn)象。技術應用期間采用全自動的控制方法，不需要人為檢測誤差標準。根據(jù)使用階段的結(jié)果調(diào)查顯示了解到，最終的頂進裝置所帶來的誤差不會超出0.005毫米，完全能夠達到中空叉架軸加工的精準度要求。在設計階段就充分考慮了零部件的穩(wěn)定性，檢測合理后才會投入到數(shù)控機床中使用。3.3內(nèi)孔工藝改進內(nèi)孔制作過程中采用自定義的形式來進行，并

8、且控制系統(tǒng)中也結(jié)合了位置固定來進行。內(nèi)孔部分的加工對精準度要求十分嚴格。一旦出現(xiàn)誤差會造成中空叉架軸無法使用，針對傳統(tǒng)加工工藝中存在的問題，進行了有針對性的整改優(yōu)化。這種自定義技術應用后，可以避免出現(xiàn)下垂現(xiàn)象，最初確定的車削范圍也不會在零件運行中發(fā)生改變。在叉架開口處放入套筒，用長螺桿穿過彈簧墊圈、工件本身的小通孔和套筒，另一側(cè)用雙螺母緊固并防松，叉架開口被固定為封閉框式結(jié)構(gòu)，完全消除了叉架開口的開合造成的振動。下垂與振動消除，意味著可以以較高的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度切削，成品內(nèi)孔與軸頸外圓的同軸度完全滿足0020mm的要求。4結(jié)語經(jīng)驗證，以上工藝方法及工裝夾具可有效提高中空叉架軸外圓及內(nèi)孔車削工序的精度、表面質(zhì)量，提高加工效率和成品合格率，大大降低工件裝卡的工作強度，對類似工件的車削加工提供新的思路或啟發(fā)，具有一定的參考價值。參考文獻1熊堯，吳軍，鄧超等.面向重型數(shù)控機床的加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法j.計算機集成制造系統(tǒng)，2012，（03）.2朱燏，寧濤，陳志同.圓柱坐標數(shù)控機床加工整體葉輪的運動學分析j.航空學報，2014，（08）.