本站原创摘 要 新一结构的数控机床,使低频率的小批量零件和结构复杂的零件的生产效率及加工精度得到很大的提高.特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,使得机械加工工艺有了很大的进步,使工艺过程的自动化进入了一个新的阶段.
关 键 词小批量零件；形状复杂；机械加工工艺；自动化
中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-037-2
伴随科学技术的不断进步与发展,涌现出不少新材料、新技术和新工艺,质量和生产率的不断提高是机械制造工艺的最新发展方向.他们已经突破了传统的生产工艺和加工范畴.不断挑战高难度、高复杂的特殊零件.尤其是在数控机床结构的出现之后,平时的细小零件和错综复杂的精度零件得到了高效生产.这也是得益于网络和计算机系统的飞速发展,因此推动了整个机械工艺生产的进步,从而进入了机械自动化的新阶段“工欲善其事,必先利其器.”
工具是人类文明进步的标志.自20世纪末期以来,现造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展.但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中,其功能仍然十分显著.加工的零件质量,工作效率,以及成本都直接受机床夹具的影响.所以,无论是之前的制造工作还是现代操作中,夹具一直起着不可代替的作用.
1.零件的分析
分析下图：最典型叉架类零件CA6140车床的拨叉.它的运作存在于车床变速机构中,主要作用就是：换档,使主轴的运作轨迹在工作者的要求下进行,最终达到所需的速度以及扭矩.
2.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
3.专用夹具设计
为了达到使生产效率得到提高,并在降低劳动成本的前提下保证加工品的质量的目的,就需要零件的加工过程中,设计专用工具,根据设计要求任务,来设计相应的镗孔夹具,铣槽夹具以及钻顶面螺纹底孔夹具.
3.1 镗孔夹具的设计
1）定位基准的选择.
分析25H7的孔和此孔存在一定的差距,所以,操作中要以长孔为参考基准.由于两个物件之间的公差要求过大,以60H12的左侧面位基准定位.利用移动压板在小孔处夹紧零件.因为有筋板存在于在60H12的孔的周围,所以直接进行镗削的强力比较大,最后使运作精度得到提高.
2）定位元件及夹紧元件的选择.
据上面所述,查参考文献[1],穿过25H7孔的时候采用固定式定位销（长销）.由于这个孔位的两侧面都没有处理过,所以需要用定位块来对其支撑.从而一销一面就限制了五个自由度,最后一个自由度由待加工孔下面加上一个支承钉再限制,即一面两销定位.这样就完成了整个的定位过程.
夹紧元件选用压板,由于压板种类很多,当选用转动压板时,其行程不够,选用U型压板又不合适,故在充分比较分析的情况下,选用移动压板,其夹紧可靠、操作方便,在很多地方都有用到.
3）切削力及夹紧力计算.
①镗刀材料： YT5（机夹单刃硬质合金镗刀）,机床为：T68.
②半精镗：当夹紧力方向与切削力方向一致时,仅需要较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动.故该夹具采用移动压板夹紧机构,为了方便操作,通过手动拧紧螺母将压板压紧工件.
由于夹紧力方向与切削力方向在水平上有一段距离,使工件在夹紧的地方产生了弯矩.
3.2 铣槽夹具设计
1）选择合适的基准定位.
在铣槽加工这一运作过程当中,由于和的孔已经做完处理,所以在工件的选择的孔一面与两孔作为最终的安排标准.由一个长销在的孔中穿过,再加上这个孔的一面最终就限制了五个自由度,再把一个削边销加在这个孔中间,就把自由度限制完了.这就是一面两孔的全部过程.
2）定位元件及夹紧元件的选择.
夹紧元件选用压板,考虑到工件装夹的方便,此选用转动压板.
3）定向键与对刀装置设计.
定向键安装在夹具体底面的槽中,一般使用两个.其距离应尽可能布置得远些.通过定向键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置.定向键可承受铣削时产生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性.
根据参考文献[1]选用定向键2如图.
此装置形成部件是对刀块以及塞尺,其功能是决定刀具与夹具的对立位置.
由于本工序是完成此拨叉的槽粗、精铣加工,所以选用直角对刀块.
3.3 钻孔夹具设计
1）正确的定位.
将这个部件置于Z535立式钻床上制作,使用刀具为20.50直柄短麻花钻,剖析零件的时候,定位选用中心孔的长销与这个孔的结合,从而限制5个自由度,在由下面的大孔上加个削边销,以达到全方面定位标准.
2）定位元件与夹紧元件的选择.
压板还是选用操作方便的转动压板.
3）钻套、衬套、钻模板及夹具体设计.
钻削的加工可以满足螺纹底孔的加工要求.由于操作过程中钻套可能会出现磨损的现象,所以,这种情况下,可以更换.与钻套相匹配的是起着固定作用的钻套螺钉.在伸出式模板的作用下,用螺钉将他固定在夹具上.在安装前先将位置调整好,然后用销定位,最后用螺钉将其拧紧在夹具体上.
4）夹具精度分析.
当夹具在机床进行加工时,就会形成一个由机床、夹具、工件、刀具等所组成的一个封闭的加工处理系统.通过他们之间的相互关联,以此来确定公件以及刀具的准确位置.所以说,在夹具设计中,必须保证将夹具的精密度做到最大,误差做到最小.