四种机械类零件加工的工装设计探析

　　1 前言

　　机械类零件加工设计在机械制造业、汽车行业等企业占据极重的地位，它由机械制造工艺、夹具设计和工学结合而成，它是以人才培养为目的的一种极具传统意义的设计。机械类零件加工的工装设计一般是由一些生产零件的企业中具备生产技术的工作人员来完成的。这种设计具有广泛性、实践性、灵活性和丰富性。所以，技术人员在设计生产的过程中，一定要竭尽全力，一心一意的完成零件的加工和设计，否则将会出现一些差错，给企业带来经济上的损失和名誉度的降低，同时对个人的技术也会产生怀疑。通过对机械类零件加工的调查统计，它主要包括以下几种工装设计：轴类零件加工、盘类零件加工、箱体类零件加工、齿轮零件加工、套筒零件加工。这些机械类零件为现代工业做出了重大贡献，它们加工的好坏直接影响了大型机器的正常运转，可谓“经济基石”.接下来将对这四种机械类零件加工的工装设计做具体的探讨分析并有针对性的提出改进方法。

　　2 轴类零件加工的工装设计改进

　　大部分机器要想正常运转少不了轴类零件的参与，它是典型的零件之一。在工作中，它起支撑齿轮、带轮、凸轮和连杆等传动件的作用，主要用来传递扭矩[1].根据轴类零件结构的不同，它可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等等[2].

　　轴类零件在加工的过程中对于技术方面有三点要求，第一，直径精度和几何形状精度要精确，不能有丝毫偏差；第二，相互位置要求配合准确，这是在支撑轴颈时最基本的要求；第三，表面粗糙度也要计算准确。由于每台机器的运转速度不同且精密程度也有高低之分，所以不同的轴类零件的表面粗糙度也不同。

　　为了使轴类零件加工的工装设计更加尽善尽美，零件制造业应在某些方面进行相应的改进。譬如，技术人员应注意加工的顺序。首先，深孔加工应在调质后进行，因为这样不至于使孔变形，如果孔变形后要想让其恢复原形是很难的，不仅给技术人员带来了繁重的操作，同时也增加了机械企业的成本，这是及其不划算的。其次，对于外圆表面，要想在一开始降低零件刚度，就必须先加工大直径的外圆，然后再对小直径外圆进行处理。为了保证加工出的零件精度和质量，企业还可以在工装设计时采用数控车床来改进。但是在工装设计时应注意分析尺寸标注，分析零件的轮廓及几何要素，明确零件的精度和技术要求。在进行轴类零件的装夹时，要一次性加工出零件的表面，对于部分零件来说，应将内孔作为定位标准。在进行实际生产加工时，要设计性能较好的专用夹具和刀具，譬如数控车床采用的机夹可转位车刀。

　　3 盘类零件加工的工装设计改进

　　盘类零件是指一些直径比较大且厚度又相对比较小的零部件，这类零件是很难加工的，所以对加工和设计方面要求更高。在工装设计方面应注意以下几点：第一，应控制质量。在设计加工之前，首先要对它的结构以及技术要求了如指掌，其次要参照图纸将其精密的完成，各项要求要与图纸完全一致；第二，应具备可操作性。盘类零件的结构比较复杂，在操作时很难，因此它对加工方法有更高的要求，普通的加工方法可能会使盘类零件出现瑕疵。所以在零件制造中，机械制造企业应该聘请具备高技术且操作熟练的工作人员，同时设计精密的加工工艺；第三，要安装方便。盘类零件在安装工艺方面与其它的零件有很大的差别，所以在进行安装设计时，要尽量使盘类零件装卸简单方便，易于操作，从而提高工作人员的工作效率。

　　4 箱体类零件加工的工装设计改进

　　箱体类零件加工的工装设计分为两种，即简单且强度低的箱体类零件加工工装设计和复杂且强度高的箱体类零件加工工装设计。在研究零件加工的工装设计过程中，技术人员应该编写合理有效的加工流程并且要有效利用工厂现有资源，同时还应选择合适的装夹定位方案，这些细微的措施有利于提高生产效率。如今，各大企业在不断发展的过程中，一些生产设备越来越先进且工装设计能力也逐渐提高，大部分企业本着“工序集中原则”为企业谋取了极大利益。由此可知，工序集中原则在工装设计方面的重要性。工序集中原则即将具有相同特征的零件安排到一起加工，这样既节约了成本，也节约了大量的人力物力。加工方式对于零件的质量会产生很大影响，所以机械制造业要设计合理的加工方式，保证零件的质量要求。

　　5 齿轮类零件加工的工装设计改进

　　在齿轮零件的加工过程中，毛坯加工是极其重要的。要想提高生产速率和保证质量，就必须改进毛坯加工的工装设计。此外，还应该对齿轮的材质进行改进，通过改变齿轮的工作宽度来提高并平衡齿轮接触及弯曲疲劳程度。

　　6 套筒零件加工的工装设计改进

　　在日常生产和生活中，套筒零件在许多方面发挥了重要的作用，比如液压系统中的液压缸和内燃机上的气缸套等。在结构、尺寸和用途方面，套筒零件不尽相同，但是它们的结构都比较简单。虽然简单，但是在工装设计方面还是不尽人意，需要在使用过程中不断对其改进和完善。譬如在长薄壁套筒工件的加工过程中不锈钢的切削速度和刀具的耐用度成反比，切削速度越快，刀具耐用度变会降低，所以在切削过程中应选用冷却效果较好的切削液，降低切削温度，从而降低切削温度。

　　7 结语

　　社会在进步，时代在发展，各行各业都在不断的改进和进步中，机械类零件加工的工装设计也应如此。在进行机械零件加工的工装设计时，我们要合理运用其结构特征，设计出更完美的加工方案，发挥机械零件更高的价值。这样，我们的机械零件质量会更高，技术会更成熟，经济会更发达。

　　参考文献：

　　[1]杨昌远。典型零件加工及加工工艺初步分析[J].科技论坛，2014（3）：189-190.

　　[2] 杨敏 , 杨绍文 . 影响机械制造中盘类零件高校加工的因素 [J].科技与企业 ,2014.