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农用机械L型零件加工工艺分析

摘要:本文主要介绍了农用机械中L型零件批量生产的加工工艺,针对加工过程中偏心工件在车床上的加工,设计了一种偏心轮式夹具。该夹具装夹方法简便,定位夹紧效果较好,具有较好的经济效益。

关键词:L型零件;加工工艺;夹具;偏心零件

在机械加工的过程中,批量生产时必须使用工装设备才能提高生产效率,使产品的质量稳定。L型零件属于不规则零件,在农用机械设备上应用非常广泛。大多农用机械加工精度相对不高,零件整体加工时会出现偏心距的问题,因偏心零件的加工工艺比较复杂,其主要问题是比较难控制好偏心距,难达到相应的公差要求。本文就从偏心件加工的难度出发,通过实例研究设计了一种有效的偏心零件的加工方法,并设计了一种偏心轮式夹具。

1L型零件特征

本文讨论的待加工零件,如图1所示,其主要特征如下:(1)该零件形状呈L型,一端为圆环状,另一端为锯齿状,且为一整体零件;(2)L型两端轮廓特征,均须在车床上加工出其尺寸;(3)材料为棒材,在车床上加工,其偏心距由L型径向尺寸40mm及L型一端大圆直径尺寸20mm确定;(4)零件锯齿部分需在铣床先加工出工序台,然后在车床加工成型。

2偏心件的加工方法

传统机械加工中针对偏心轴类零件常采用的加工方法主要有四种:四爪卡盘法、两顶尖法、三爪自定心卡盘加垫法、偏心轴套法。本文主要是采用偏心轴套法加工不规则的L型零件,因该方法主要适用于批量较大但对工件的精度要求不是太高的偏心轴类的车削加工。2.1偏心距的确定偏心套偏心距的基本值与所加工工件的偏心距一致,其公差值为所加工工件偏心距公差值的1/3,按照常规偏心距测定方法确定,并要保证其加工精度。2.2偏心工件的测量、检查工件调整校正母线和偏心距时,主要是用带有磁力表座的百分表在车床上进行,直至符合要求后方可进行车削。待工件车好后为确定偏心距是否符合要求,还需进行最后检查。方法是把工件放入V型铁中,用百分表在偏心圆处测量,缓慢转动工件,观察其跳动量。

3偏心夹具的设计

偏心轮式夹具主要是用于批量生产偏心零件。本文主要是通过L型不规则零件的形状特征及现有加工条件,设计了偏心轮式夹具。3.1车夹具I在车床上利用车夹具I,车出L型一端外轮廓,使尺寸达到要求,其主要目的是车出偏心。设计原理如下:根据车床的工作特征:主轴做旋转运动,车刀做进给运动,若加工材料轴线与车床主轴轴线重合,则加工出同心件;若加工材料的轴线与车床主轴轴线有一定的偏心距离e,则加工出来的是偏心件。该偏心轮式夹具采用铜材棒料,在加工L型零件的过程中,相当于偏心轴套的作用,其零件图如图1所示。3.2车夹具II在车床上利用夹具II,进行L型不规则零件中,形状为“L”型的一端轮廓及各尺寸的加工(如图2所示),其主要目的是装夹作用。设计原理是:装夹方便且保证待加工材料轴心与主轴轴心重合,故在待加工材料的一端留有平面工序台以方便定位及装夹;夹具中设计的螺栓提高了装夹的方便性及定位的准确性。夹具II实物图,如图3所示。

4零件实体加工过程

利用偏心套夹具加工下面的L型零件,其加工主要过程如图4所示:该零件毛坯为圆柱,加工分为车削加工、铣削加工和钻孔加工三大部分,其具体的加工工艺过程如下:工序1:备料。采用棒料,规格φ45×95。工序2:车削。(如图4(b))工序2.1:装夹棒料,车端面、车外圆φ42.5,调头车出另一端,从中间切断,车端面取总长45。工序2.2:用车夹具I装夹,车大端端面,钻镗出所有内孔,车螺纹,车外圆φ18.3、φ20、φ12、V型环槽及圆;内外各棱边上的毛刺去除干净。工序3:送检。按图及工艺,检检各尺寸、表面粗糙度及形位公差。内外各棱边无毛刺。工序4:铣削。夹大端外圆,按图5铣外形。去毛刺。[如图4(c)、(d)]工序5:送检。按图5检验各尺寸。工序6:车削。用车夹具II装夹,车端面,钻内孔φ4.6,车出各档锯齿外圆,去毛刺。[如图4(e)、(f)](a)夹具I及单个零件材料(b)车出偏心、对应工序2(c)铣床上加工(d)铣出图6形状(e)返回车床车削(f)车削各档锯齿及钻孔图4加工过程图工序7:送检。按图1检验以上工序加工的各尺寸,完工后的零件应无毛刺。

5结语

本文重点介绍农用机械中批量生产的L型偏心工件的装夹方法,并且设计了配套的夹具,通过该夹具进行装夹加工,节省了很多找正的时间,并且精度的要求也提高了很多。利用该夹具的设计理念,我们还可以加工出更加多的偏心工件,主要是通过设计不同的偏心距的夹具来进行装夹。偏心轮式夹具的制造简单,因此可以广泛推广,以提高经济效益。

参考文献:

[1]陈燕.基于不规则零件的加工工艺分析及夹具设计[J].机床与液压,2011,39(14):44-45.

[2]张永全.箱体类零件的加工工艺分析[J].现代制造技术与装备,2011,(5):65-67.

[3]张永松.复杂螺纹轴类零件的加工工艺分析[J].江苏科技信息:科技创业,2013,(5):57-58.

作者:郭媛媛 陈柯 单位:1.商丘工学院 2.河南森源电气新能源科技发展有限公司

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