论文部分内容阅读
摘 要：从目前我国机械化的发展现状来看，整个数控机床的发展已经达到了一定的水平。但是数控机床加工中空叉架轴由于结构复杂，想要实现装夹有一定难度。如果是采用传统的加工方式效率一般。加上工装夹具对加工零件的质量两者之间也有紧密联系，因此本文在分析数控机床传统加工方法的基础上提高改进数控机床加工中空叉架轴工艺的方法，另外从设计工装夹具的角度提出新的设计理念，希望能够为数控作业提供有效参考。
关键词：数控机床加工；中空叉架轴；工装夹具；设计
机械加工制造对于推动我国经济发展有着非常重要的部分。其中中空叉架轴在机械设备中的主要应用意义在于实现对动力的传输。其中主要影响其作用发挥的是中空叉架轴中的轴颈部分，这个部分实现了对生产线流动的带动，帮助各种原料进入到实际生产中。但是这个部分也是最容易发生问题的部分。
1 数控机床传统加工方法分析
1.1 工件下垂问题
工件下垂问题的产生与固定位置有直接联系。具体表现为因固定位置与原标准位置之间存在误差，加上开工作用中各种因素的影响导致零件的使用性能未完全发挥出来。在固定位置出现变化之后，进一步的加工由于受到转速的影响其受力形式会发生变化，原本零件前部分细微的开口会变得越来越大，最终整个零件报废。实际上，在具体的生产加工过程中这个现象比较普遍。总结性而言就是因为夹具不合理导致了问题的发生。
1.2 车削工艺问题
车削问题的出现，实际上就是因为中空叉架轴顶進到车削零件中，传统是采用单头顶进的方式，这种方式一个明显问题就是中心点判断不准确，进而容易存在安全问题。难以解决的地方在于一旦存在过度问题是无法通过再次加工的方式进行解决的，这就导致了整个加工形式无法达到预定的要求，继而导致轴件的运行速度减慢。特别是在高速旋转状态下，不仅可能出现质量问题，还可能出现加工停止，甚至威胁到操作人员。
2 改进数控机床加工中空叉架轴工艺的方法分析
2.1 解决工件下垂问题的方法
考虑到工件下垂带来的影响，针对这一现象，数控机床加工控制中采用了双尖顶头的方法，这样在对工件进行顶进时角度与受力点控制更合理，不容易出现误差以及工件掉落的现象[1]。还可以在车削内孔时，将双头顶尖撤回，通过利用完成车削的轴颈外圆增加自定心中心架来解决工件下垂的问题。具体的操作是，在叉架开口处放一个套筒，利用一根长螺杆传统弹簧垫圈、工件小通孔、套筒，穿过之后在另外一侧使用双螺母固定，确保叉架开口被固定，此举可以解决叉架振动问题。工件下垂问题的解决，意味着下垂与振动消除，意味着可以以较高的主轴转速和进给速度切削，提高加工效率的同时也能比较容易得到所需表面光洁度[2]。
2.2 解决车削工艺问题的方法
上文提到的关于车削工艺问题的出现，最需要解决的就是单头顶进的问题，因此可以考虑采用双尖顶头的方式，这种解决方法的好处在于能够确保在顶进过程中角度与受力点更好控制，误差发生的概率降低。并且在这个过程中采用全自动的控制方式。这种解决方法不仅满足了实际的中空叉架轴加工要求，还能够达到加工要求的精度与准度。但是值得注意的是，在实际加工过程中采用这种方法，最好是先实验性的进行试点研究，确保实验达到加工要求再考虑投入到具体的生产过程中。
3 提升工装夹具设计效果的措施分析
（1） 夹具作为数控机床中的一项重要工作，其最终目的是确保车床、支架的精准性。以往为了提升工装夹具的设计效果，单纯的采用增加夹具与工件之间的摩擦力的方式，这种方式通过在实际数控机床中的应用，发现会影响到工件表面。说明采用这种方式提升工装夹具设计效果效率不高。如果能够从控制液压原理的方式去考虑，如此一来就能够根据工件的尺寸规格与自重计算出准确的夹力，通过试验分析发现这种方式能够确保零件位移不发生改变，有良好的固定效果，还能够确保中空叉架轴的质量。
（2）由于夹具一共有4个卡爪，从这个方面去改良也可以获得良好效果。四个卡爪，第一个卡爪在接触到零件后，零件会处于一个平衡的状态，其与3个卡爪全部实现对零件的夹紧，这个过程中卡爪会通过反复的调节确保零件的零件的重心确定，保证加工的顺利进行。数控机床中夹具的选择必须考虑工作效率这一指标，以减少辅助操作时间为目标，选择合适夹具，确保加工过程中的夹紧和准确定位，刚性满足加工要求，同工件及机床坐标系尺寸相匹配[3]。
（3）夹具在数控机床中的应用，其价值在于提高加工精度，减少加工中废品率。在数控机床中，想要确保夹具发挥出其作用，在确定夹具方面，一定要确保加工过程中的夹紧与准确定位。另外，从夹紧力角度而言，要确保其方向与部位保持一致。另外，还可以采用组合夹具的方式，通过采用孔系组合夹具或者槽系组合夹具，提升加工效率。夹具的定位也是非常重要的，可以采用六点定位原则，通过分析空间的特征，在合理布置六个支承点确定最终的工件位置，确保生产中的效率与精度。
（4）通常情况下，生产实践中对夹具的要求主要集中在紧凑性方面，在机械加工工艺、精准度等条件达标的前提下，采取较为紧凑的设计结构[4]。另外，在对夹具设计的过程中，其原始质料也是非常关键的，这一点需要深入研究。另外，如果数控机床的车床支架型号是比较特殊的一类，就需要特殊去考虑和设计，通常这个类型采用的专用夹具是比较特殊，要求的质量也是比较高的，虽然对专用夹具的设计要麻烦一些，但是这对于提高安全生产、提高生产质量有着重要意义。
4 结语
在具体的数控机床加工中，由于受到技术等因素的影响，导致数控机床加工中空叉架轴工艺及工装夹具的设计存在一些问题影响到整体质量，本文在分析数控机床加工中空叉架轴工艺及工装夹具的设计存在的问题的基础上分别提出了针对性的解决措施，目的就是希望能够解决实际问题，有效提高生产效果。通过分析发现采用上述改进是能够提高加工的效果和提高成品合格率，具有比较明显的实际意义。
参考文献：
[1]王志鑫，聂赞.数控机床加工中空叉架轴工艺及工装夹具设计[J].现代商贸工业，2016，37（14）：224225.
[2]翟佳彬.数控车床加工中空叉架轴工艺及工装夹具设计[J].中国新技术新产品，2015，（24）：5253.
[3]田涛.数控加工中的工艺与夹具设计中应注意的若干问题[J].现代制造技术与装备，2016，（07）：162163.
[4]肖玉星，何蓓蓓.浅谈车床支架机械加工工艺及夹具设计[J].山东工业技术，2017，（16）：45.
关键词：数控机床加工；中空叉架轴；工装夹具；设计
机械加工制造对于推动我国经济发展有着非常重要的部分。其中中空叉架轴在机械设备中的主要应用意义在于实现对动力的传输。其中主要影响其作用发挥的是中空叉架轴中的轴颈部分，这个部分实现了对生产线流动的带动，帮助各种原料进入到实际生产中。但是这个部分也是最容易发生问题的部分。
1 数控机床传统加工方法分析
1.1 工件下垂问题
工件下垂问题的产生与固定位置有直接联系。具体表现为因固定位置与原标准位置之间存在误差，加上开工作用中各种因素的影响导致零件的使用性能未完全发挥出来。在固定位置出现变化之后，进一步的加工由于受到转速的影响其受力形式会发生变化，原本零件前部分细微的开口会变得越来越大，最终整个零件报废。实际上，在具体的生产加工过程中这个现象比较普遍。总结性而言就是因为夹具不合理导致了问题的发生。
1.2 车削工艺问题
车削问题的出现，实际上就是因为中空叉架轴顶進到车削零件中，传统是采用单头顶进的方式，这种方式一个明显问题就是中心点判断不准确，进而容易存在安全问题。难以解决的地方在于一旦存在过度问题是无法通过再次加工的方式进行解决的，这就导致了整个加工形式无法达到预定的要求，继而导致轴件的运行速度减慢。特别是在高速旋转状态下，不仅可能出现质量问题，还可能出现加工停止，甚至威胁到操作人员。
2 改进数控机床加工中空叉架轴工艺的方法分析
2.1 解决工件下垂问题的方法
考虑到工件下垂带来的影响，针对这一现象，数控机床加工控制中采用了双尖顶头的方法，这样在对工件进行顶进时角度与受力点控制更合理，不容易出现误差以及工件掉落的现象[1]。还可以在车削内孔时，将双头顶尖撤回，通过利用完成车削的轴颈外圆增加自定心中心架来解决工件下垂的问题。具体的操作是，在叉架开口处放一个套筒，利用一根长螺杆传统弹簧垫圈、工件小通孔、套筒，穿过之后在另外一侧使用双螺母固定，确保叉架开口被固定，此举可以解决叉架振动问题。工件下垂问题的解决，意味着下垂与振动消除，意味着可以以较高的主轴转速和进给速度切削，提高加工效率的同时也能比较容易得到所需表面光洁度[2]。
2.2 解决车削工艺问题的方法
上文提到的关于车削工艺问题的出现，最需要解决的就是单头顶进的问题，因此可以考虑采用双尖顶头的方式，这种解决方法的好处在于能够确保在顶进过程中角度与受力点更好控制，误差发生的概率降低。并且在这个过程中采用全自动的控制方式。这种解决方法不仅满足了实际的中空叉架轴加工要求，还能够达到加工要求的精度与准度。但是值得注意的是，在实际加工过程中采用这种方法，最好是先实验性的进行试点研究，确保实验达到加工要求再考虑投入到具体的生产过程中。
3 提升工装夹具设计效果的措施分析
（1） 夹具作为数控机床中的一项重要工作，其最终目的是确保车床、支架的精准性。以往为了提升工装夹具的设计效果，单纯的采用增加夹具与工件之间的摩擦力的方式，这种方式通过在实际数控机床中的应用，发现会影响到工件表面。说明采用这种方式提升工装夹具设计效果效率不高。如果能够从控制液压原理的方式去考虑，如此一来就能够根据工件的尺寸规格与自重计算出准确的夹力，通过试验分析发现这种方式能够确保零件位移不发生改变，有良好的固定效果，还能够确保中空叉架轴的质量。
（2）由于夹具一共有4个卡爪，从这个方面去改良也可以获得良好效果。四个卡爪，第一个卡爪在接触到零件后，零件会处于一个平衡的状态，其与3个卡爪全部实现对零件的夹紧，这个过程中卡爪会通过反复的调节确保零件的零件的重心确定，保证加工的顺利进行。数控机床中夹具的选择必须考虑工作效率这一指标，以减少辅助操作时间为目标，选择合适夹具，确保加工过程中的夹紧和准确定位，刚性满足加工要求，同工件及机床坐标系尺寸相匹配[3]。
（3）夹具在数控机床中的应用，其价值在于提高加工精度，减少加工中废品率。在数控机床中，想要确保夹具发挥出其作用，在确定夹具方面，一定要确保加工过程中的夹紧与准确定位。另外，从夹紧力角度而言，要确保其方向与部位保持一致。另外，还可以采用组合夹具的方式，通过采用孔系组合夹具或者槽系组合夹具，提升加工效率。夹具的定位也是非常重要的，可以采用六点定位原则，通过分析空间的特征，在合理布置六个支承点确定最终的工件位置，确保生产中的效率与精度。
（4）通常情况下，生产实践中对夹具的要求主要集中在紧凑性方面，在机械加工工艺、精准度等条件达标的前提下，采取较为紧凑的设计结构[4]。另外，在对夹具设计的过程中，其原始质料也是非常关键的，这一点需要深入研究。另外，如果数控机床的车床支架型号是比较特殊的一类，就需要特殊去考虑和设计，通常这个类型采用的专用夹具是比较特殊，要求的质量也是比较高的，虽然对专用夹具的设计要麻烦一些，但是这对于提高安全生产、提高生产质量有着重要意义。
4 结语
在具体的数控机床加工中，由于受到技术等因素的影响，导致数控机床加工中空叉架轴工艺及工装夹具的设计存在一些问题影响到整体质量，本文在分析数控机床加工中空叉架轴工艺及工装夹具的设计存在的问题的基础上分别提出了针对性的解决措施，目的就是希望能够解决实际问题，有效提高生产效果。通过分析发现采用上述改进是能够提高加工的效果和提高成品合格率，具有比较明显的实际意义。
参考文献：
[1]王志鑫，聂赞.数控机床加工中空叉架轴工艺及工装夹具设计[J].现代商贸工业，2016，37（14）：224225.
[2]翟佳彬.数控车床加工中空叉架轴工艺及工装夹具设计[J].中国新技术新产品，2015，（24）：5253.
[3]田涛.数控加工中的工艺与夹具设计中应注意的若干问题[J].现代制造技术与装备，2016，（07）：162163.
[4]肖玉星，何蓓蓓.浅谈车床支架机械加工工艺及夹具设计[J].山东工业技术，2017，（16）：45.