柳工柳州传动件有限公司
摘要：随着我国生产技术不断发展，数控机床作为科学有效的零件加工方式，其发展成效受到社会各界的广泛关注，人们期许通过生产工艺革新，提升数控制造技术应用成效。而构件类零件具有耐磨性、高强度的优点，在汽车、工程机械变速箱等机械制造上有较好运用，能为机械制造提供需要的零件支持。鉴于此，本文对构件类零件的机械加工工艺要点与工装设计分别展开了探讨，希望能够对构件类零件加工质量的提升有所帮助。
关键词：构件类零件；机械加工工艺；工装设计
前言：
我国作为工业制造大国，对零件加工技术的发展情况较为重视，伴随科学技术不断发展，零件加工水平在数控技术支持下得以提升，可制造对精度与质量要求较高的零部件，然而在零件加工过程中，其加工质量会受到加工工艺及工装设计的影响，降低零件加工整体质量。
一、构件类零件的机械加工工艺要点
1.定位基准选择
定位基准的选择与构件类零件的加工质量直接相关，通常可具体分为粗基准（加工工序中以毛坯表面来定位的基准）选择与精基准（在工序中必须使用加工过的表面作为基准）选择两个部分。其中，粗基准的选择需要遵循“相互精度”原则，以零件的不加工表面作为粗基准，如零件存在多个不加工表面，则需要以其中相对精度要求较高的表面作为粗基准。而精基准的选择则需要充分考虑到基准重合问题，以加工表面的设计基准作为精基准。另外在基准的选择上要遵循拼焊基准和机加基准的一致的原则，这样能更好的保证加工质量，对生产效率也能有很大的提高。
2.工艺过程设计
在加工制造构件零件的过程中需要涉及多道工序，需要通过一连串的动作来保证该零件能够完整的制作成功，因此在加工前应根据科学的方法设计出工艺加工的线路，从而使得机械的制造能够井然有序的进行下去。该零件拟定的工艺加工路线主要从头到尾依次为下料（铸造）、时效处理、铣上下端面、铣下面侧面、钻孔、镗孔、钻孔、沟槽、铣宽槽、涂装、质检、最后是入库。制造工艺是根据实际情况可以做出调整的，而不是固定一种模式。
3.加工余量的确定
构件类零件机械加工时，要确定好加工余量，以便达到要求的零件表面粗糙度和标准精度。常见的加工余量判断方法有：
（1）经验法。由经验丰富的加工人员估计加工余量；
（2）查表修正法。首先根据加工经验和理论知识得到有关数据并制成表格，之后在操作实践中结合实际情况改正表格数据；
（3）分析计算法。利用加工资料与计算公式求得加工余量。对比分析以上加工余量确定方法，其中经验估算法受到人的主观因素影响较大，容易产生较大误差。根据计算公式确定加工余量相对合理，但是因为切削条件的变化，限制这一方法的运用。而查表修正法是结合零件制作实际情况并通过计算判断加工余量的，相对较为准确，在实际零件生产中有较好应用。例如，在铣削加工环节，可根据机械加工有关数据资料，查表得到工件半精铣环节需要保留1.5mm的加工余量，总加工余量为7.5mm，这时需要在粗铣环节保留6mm的加工余量。
4.毛坯余量确定
构件类零件大多以中批生产为主，为保证零件施工质量，通常需要对零件的形状、尺寸、力学性能及待加工零件进行分析，以确定合理的机械加工流程与机械加工方法，并实现对待机械加工的成本控制。另外在对待加工零件的分析结果后，还要根据零件可能下料（铸造）的最大尺寸与机械加工工艺标准尺寸之间的可加工范围，将毛坯余量确定下来，或是从各个加工环节的切削余量来计算出具体的毛坯余量。
二、构件类零件的夹具工装设计技巧
1.定位及定位误差分析
在选择夹具的规格时，工艺操作相关人员要准确的计算出定位的误差，避免出现在定位过程中基准重合原则和定位结果不符合的现象。
可使用支撑板与定位销定位的方法来设计和制作夹具，限制自由度误差的数量要在6个自由度以下；确定设备工作台面3个支撑板的限制规格时，应提前将两个自由度支撑在两边的支撑板预留出来，限制数量为3个，设置一个定位销限制的自由度。
2.准确计算定位误差
在零件机械加工中，为避免因基准不重合而影响加工质量，通常都会选择设计基准作为精基准，而工艺制造人员在进行构件类零件夹具设计时，也同样需要遵循这一基准重合原则，进行准确的定位误差计算，并根据具体的定位误差来对夹具规格进行合理选择。例如通过对支撑板与定位销定位方法的应用，可控制下自由度（最多为6个自由度），而在确定对面3个支撑板限定规格时，则需要为零件２边的支撑板预留出2个自由度。
3.夹紧工装
在设置夹紧装备的规格时，在使用装备处理零件时，受到夹紧力的影响，将制作的工件牢牢固定于支撑架上。与此同时，工艺制作人员应相应的设置出夹紧方向，保持夹紧方向和零件刚度的朝着同一方向，避免出现制作零件的过程中出现零件弯曲和变形的现象。切削力和重力也会影响夹紧工件，操作人员要调整两者保持同一个方向。在处理夹紧点和支撑元件之间的位置时应该让其保持在同一水平线。要想使制作出的工件达到理想的标准，就必须要严格的控制作用点。
4.安装刀具和夹具的方案
制作夹具的安装具体方案时，首先应大致上确定出刀具和夹具的方案，以便能够在以后安装工具时精确的设定好位置，在技术人员加工处理槽的过程中，要随时的调整和改变刀具的具体安装方位，以便机械能够在运行的过程中满足制作人员对机械形状以及规格的要求。要想让零件的质量达到设计人员的要求，工艺制作人员在选择刀具种类的过程中应首选直角对刀块，使用一对定位键确定好方向，使得制作与加工工作台保持同一方向，从而进一步提高零件的质量。
5. 旋转设备上的工装夹具配重的重要性
构件类零件在机加工时，需要使用类似车床等设备。但是构件类零件外形差异不一定规则，如果不考虑工装的配重问题会产生较大离心使车床的刀具寿命大大降低。
三、工艺改进措施
1.完善生产加工环节。通过完善加工生产环节提升机械产品的加工精度是一项有力措施。可通过制定合理的预防措施来降低误差的发生概率。根据不同零件的特点采取相应的预防措施，有效提升机械零件的精度。
2.误差分组法。使用误差分析法，根据相关标准将生产的毛坯和半成品进行分组，再对这些产品进行进一步生产加工，适量调整工件位置来减小误差，确保了所加工零件的质量，在整体上实现了加工过程的有效控制。
3.使用冷却液。为防止零件因为温度太高而发生变形，可使用冷却液。在加工零件上使用合适量的冷却液，降低部分区域的温度，减小零件变形的几率。此外，控制机械加工机床的热量还有许多方法，如通过为机床添加润滑剂以减少热量的产生，通过安装添加冷却液的散热设备，起到散热作用。
4.填补法和补偿法。在机械零件的加工过程中，可能因很多外界环境影响，引起误差，但仍可通过合理科学的方法来减小误差。比如采用填补法降低零件加工的误差，使用压力器定期产生压力，补偿数控车床误差，提高产品的加工精度。
5.提升零件加工人员综合素养。零件加工人员作为有效落实零件加工工艺的人员，需要通过不断提升其综合素养，为提升零件加工综合质量夯实人力基石。基于此，加工生产企业需对操作人员进行定期培训，使其有效掌握零件加工工艺及工装设计落实方案，指导操作人员依照工序顺序合理展开工作，提高零件加工能力。
结语：
总之，构件类零件的加工虽然会涉及很多加工技术工艺，加工质量要求也比较高，但只要能够确定工件的定位基准、确定工件加工余量等方面的机械加工技术工艺要点，同时在夹具工装设计阶段确定好工件的夹紧方式、生产效率控制、加工安全提升等方面的设计技巧，零件的机械加工工作就必然能够顺利完成。
参考文献：
[1]李建伟，朱鹏伟．构件类零件机械加工工艺及工装设计［J］．山东工业技术，2016（02）