往復杠桿零件機械加工工藝探討

梁驪龍

[齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005]

往復杠桿零件是機械設(shè)備中的常見零件，通過往復運動實現(xiàn)運動的轉(zhuǎn)化或傳遞，保證機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，因該零件處于不斷的往復運動中，長期受到交變荷載作用，對該零件加工質(zhì)量要求較高，因此，注重往復杠桿零件加工工藝研究，保證該零件機械加工質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

1 往復杠桿零件機械加工準備

往復杠桿零件加工專業(yè)性較強，技術(shù)要求高，為保證往復杠桿零件機械加工質(zhì)量，加工作業(yè)前應做好充分的準備。

1.1 明確所用加工材料

不同加工材料性能存在較大差別，加工往復杠桿零件時需充分研究加工要求，做好往復杠桿零件各項性能要求的分析，從性能及經(jīng)濟角度進行論證，保證所選材料的合理性。研究發(fā)現(xiàn)，對45鋼作調(diào)質(zhì)處理后性能大大提高，能很好地滿足往復杠桿零件加工要求。處理后45鋼的硬度為235HBS、延伸率為20%，抗拉與屈服強度分別為750 MPa、550 MPa，因此，可作為加工往復杠桿零件材料。

1.2 確定機械加工作業(yè)內(nèi)容

不同的往復杠桿零件表面、孔系、尺寸以及圓角、倒角等參數(shù)存在較大差別，因此，為保證加工質(zhì)量，加工人員需認真分析加工圖紙，準確把握加工參數(shù)，例如，某往復杠桿零件上、下平面要求進行粗銑加工，粗糙度為6.3。另外，不同孔的表面粗糙程度要求不盡相同。如后端120 mm尺寸的兩個φ18mm的孔加工粗糙程度為1.6，前端φ22 mm、φ18 mm孔表面粗糙程度為6.3，φ35 mm孔表面粗糙程度為0.8。總之，要求加工人員做好往復杠桿零件機械加工內(nèi)容的分析，明確加工的重點與控制的重點，提高加工效率的同時，保證零件加工質(zhì)量。

2 往復杠桿零件機械加工流程

往復杠桿零件機械加工工藝較復雜，要求加工人員明確加工流程，做好重點加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。分析發(fā)現(xiàn)，選擇基準面、制定工藝路線，做好加工參數(shù)計算是往復杠桿零件機械加工的重點內(nèi)容，應引起足夠的重視。

2.1 基準面的選擇

基準面選擇是否合理、得當直接影響往復杠桿零件的加工質(zhì)量與效率，因此，加工人員應做好粗基準、精基準的合理選擇。

一方面，選擇粗基準時應把握以下細節(jié)：為保證不加工面與加工面位置關(guān)系精度，應以不加工表面作為粗基準；加工作業(yè)時要求某表面保持均勻的加工余量，可考慮以其為粗基準；為保證定位精度，固定牢固，應盡量選擇面積足夠大、光潔、平整的表面作為粗基準。另外，需要注意粗基準一般僅使用一次，尤其對于重要的定位基準，以防止產(chǎn)生較大的位置誤差。另一方面，選擇精基準時應認真落實以下內(nèi)容：為防止設(shè)計與定位基準不重合誤差的出現(xiàn)，應考慮將設(shè)計基準作為定位基準；為防止基準轉(zhuǎn)化引入誤差，保證各表面位置精度，定位基準應統(tǒng)一；要求加工均勻且余量較小的精加工，可以加工表面作為基準；為方便定位，可選擇尺寸較大、精度要求的表面作為精基準。另外，當工序基準與設(shè)計基準不重合時，應做好相關(guān)尺寸的換算，保證裝夾準確性的同時，提高零件加工精度。

2.2 工藝路線的制定

工藝路線是往復杠桿零件機械加工的依據(jù)，應結(jié)合分析加工位置精度、尺寸精度、幾何形狀等內(nèi)容，合理劃分加工階段，使用數(shù)控機床以及專業(yè)夾具進行加工作業(yè)。

一般情況下，往復杠桿零件加工分為粗加工、半精加工、精加工環(huán)節(jié)。首先，粗加工環(huán)節(jié)。粗加工的作用在于將多余金屬去除，及時發(fā)現(xiàn)毛坯存在的問題，為半精加工的順利進行做好鋪墊。該環(huán)節(jié)可使用精度低、剛性強、功率大的機床進行加工。同時，為提高加工效率，應用大的切前用量。其次，半精加工環(huán)節(jié)。半精加工為精加工奠定基礎(chǔ)，加工時應留合理的加工余量，將表面粗糙度控制在合理范圍內(nèi)。最后，精加工環(huán)節(jié)。為保證往復杠桿零件表面粗糙度、尺寸精度、形狀位置精度滿足設(shè)計要求，需進行精加工。精加工時使用精度高的機床，以較小的切前用量進行加工。需要注意的是，并非所有的往復杠桿零件的加工均需經(jīng)過3個環(huán)節(jié)，針對運輸裝卸難度大、精度要求不高、剛性好的零件，一般經(jīng)過粗、精兩個加工環(huán)節(jié)即可。

另外，確定往復杠桿零件加工環(huán)節(jié)時，還應考慮是否進行熱處理。結(jié)合熱處理性質(zhì)，將其安排在合理的環(huán)節(jié)中，例如，有的在粗加工前進行熱處理，有的在粗、精加工之間進行熱處理，具體情況應作具體分析。

2.3 加工參數(shù)的確定

往復杠桿零件機械加工參數(shù)較多，為保證加工精度，應確定好加工各項參數(shù)，包括各加工部分的加工余量、切削進給量、加工工時等。其中確定各部分加工余量時需借助專門的公式進行計算，并結(jié)合機械加工余量表確定（見表1）。

表1 某往復杠桿零件各部分加工余量

另外，確定切削進給量時，需在滿足相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，綜合分析工件-夾具系統(tǒng)剛度以及機床功率等內(nèi)容。計算加工工時需結(jié)合切削速度，利用專門的計算公式計算、確定。

3 往復杠桿零件加工夾具確定

往復杠桿零件機械加工時，為提高加工作業(yè)效率，保證加工質(zhì)量，確定合理的夾具尤為重要，確定與應用夾具時要求加工人員注重以下內(nèi)容的落實。

首先，確定定位基準。確定定位基準時，應做好加工零件形狀分析，明確基準面尺寸要求，可以零件槽的外端面進行定位，以加工槽寬為基準，還可應用外端面加以輔助。另外，使用定位銷對零件的各個部位進行限定，配合移動壓板加緊往復杠桿零件，在保證加工質(zhì)量同時，提高加工作業(yè)效率。其次，計算切削力與夾緊力。為保證往復杠桿零件加工中夾具力度合理，應做好切削力、加緊力的計算，要求技術(shù)依據(jù)相關(guān)規(guī)范及公式進行計算、確定。最后，選擇合理加緊方式。為提高零件加工效率，應根據(jù)加工工序及精度要求，確定合理加緊方式。例如，當切削力不大時可考慮使用氣動加緊方式。另外，為減小切削力可采用以下優(yōu)化措施：條件允許時將壓縮空氣的工作壓力適當提高，增加氣缸推力；使用合理的斜楔夾緊機構(gòu)，適當提升加緊機構(gòu)的擴力比；提高毛坯制作水平，調(diào)低最大切削深度。

4 結(jié)語

往復杠桿零件機械加工質(zhì)量要求較高，要求加工人員提高認識，認真研究加工圖紙，明確和加工環(huán)節(jié)要求及細節(jié)，保證加工作業(yè)保質(zhì)保量的完成。本文通過研究得出以下結(jié)論。

（1）往復杠桿零件在機械設(shè)備中發(fā)揮重要作用，為保證機械加工質(zhì)量，加工人員應做好充分的準備，選擇合理的加工材料，明確加工作業(yè)內(nèi)容，做到各加工環(huán)節(jié)熟記于心，保證加工工作的順利完成。

（2）往復杠桿零件加工工藝較為復雜，為保證加工質(zhì)量，要求加工人員選擇合理的基準面，制定合理的加工工藝路線、做好相關(guān)加工參數(shù)的計算。另外，保證夾具選用的合理性，確定合理的定位基準，做好切削力與加緊力的計算，根據(jù)加工工序及加工精度要求，選擇合理的加緊方式。