摘要：本文综合分析了法兰类的零件及其车削加工的工艺，并从车削加工工艺的优化、车床夹具设计、车床夹具实际应用几个方面入手，对法兰类的零件车削加工及其夹具的设计，开展了系统化的分析与研究，以能够更好地掌握法兰类的零件车削加工及其夹具的设计相关要点，不断优化法兰类的零件车削加工及其夹具的设计，降低兰类的零件车削加工期间变形问题形成几率，提高法兰类的零件车削加工及其夹具的设计专业化水平，加工制造出高质量的法兰零件，为法兰零件相关加工制造业的持续性发展奠定重要基础。
关键词：法兰类；零件；车削加工；夹具；设计；
前言
法兰类的零件，它的车削加工工艺及其夹具的设计是一项极具复杂性的工作，对于相关技术人员的专业性要求极高。在对法兰类的零件进行车削加工期间，相关技术人员必须更为精准地了解与掌握法兰类的零件车削加工工艺流程，并结合以往的加工经验，不断优化法兰类的零件车削加工及其夹具设计，以提高法兰类的零件加工效率及质量。
1.概述法兰类的零件及其车削加工的工艺
在国内电子通信行业中，法兰类的小尺寸零件被广泛性的应用。如图1所示，为某种法兰类的零件整体架构。法兰类的零件，它主要是由外螺纹、内孔、回转体外圆、方形底座等所组成。应用的是最为常见的机床加工工艺为把毛坯料依据总高度的尺寸及方形的底座铣削为长方体，该长方体的端面中心位置进行钻孔，如图2所示，钻孔需相比于最小零件的小孔较小，以1个为宜。顶尖顶持的车削即可完成全部外圆、外螺纹，再应用结构较为特殊的软爪夹持，进行不同尺寸内孔的车削加工。在一定程度上，这种加工工艺，零件的装夹实际次数相对较多，在该零件并未核实夹持其外圆期间，就需夹持其外螺纹，外螺纹极易出现变形问题。基于在车削加工期间，因过多次数的装夹、外螺纹极易被损坏等问题。需充分考虑车削工艺的优化与改进，设计制作该车床的夹具及1次的装夹，采用切换的夹紧法，确保被加工的零件装夹实际维持可保持不变，分别将内控、外螺纹、外圆等加工环节完成，以更好地优化法兰类的零件车削加工及其夹具设计，降低此类问题出现的几率。
图1 某种法兰类的零件整体架构示图
图2 零件车削前的毛坯示图
2、车削加工工艺的优化分析
其一，依据被加工零件相关使用要求及标准，择取Q235B型号低碳钢，厚度为27.5mm左右。依据实际情况及要求，可直接从当地市场采购底面较为粗糙的Ｒa12.5碳钢材料；其二，使用仿形的切割机来获取该碳钢的毛坯，对气割气体实际流量及工件尺寸予以合理调整，科学设定切割速度，结合以往实践经验把外圆尺寸控制在Φ340mm范围内；其三，手工操作该磨光机，利用砂轮进行毛坯的外圆表面抛光处理，让其外圆处于光整状态，保证毛坯不会受机床夹紧定位所影响；其四，如图3所示，使用该类夹紧的夹紧工件，择取最适宜的钻头实施钻孔技术操作。而后，逐步完成其它孔的钻孔及铰等加工工序。则组基准孔来进行外圆的车削加工，确保整个车削加工流程均可符合法兰类的零件实际加工要求及相关标准，降低法兰类的零件在车削加工期间变形问题的发生率。
图3车削加工工艺优化示图
3、车床夹具设计
3.1 夹具设计要点
其一，夹具设计必须保证工件加工质量，故需择取最佳的定位与夹紧防范，夹具设计必须与设计标准相吻合；其二，夹具必须满足于便捷性及安全性操作要求；其三，夹具设计必须与低成本、高生产效率等各项基础要求相符合。
3.2 总结构设计要点
车床的夹具实际应用期间通常为悬臂性状态，其夹具结构简单且紧凑、轻便与安全等均可确保法兰类的零件实际车削加工期间的可靠性与稳定性，降低变形问题出现的可能性。故在进行夹具总体结构设计期间，应当尽可能地将悬伸长度缩小，让主轴前的支撑与夹具重心想靠近。同时，每个元件不可超出该夹具体实际直径，需尤为注意冷却液不可飞溅出来，确保整个加工环节的安全性。
3.3 定位装置设计
在进行车床夹具定位装置设计期间，需应用自由度限制法，让机床其主轴的互转性轴线与该工件的加工表面轴线相互重合。同时，该工件加工的表面位置尺寸实际精准度需与其定位装置元件，在该夹具体位置精度保持着一定关联性，并需把定位元件位置尺寸及公差等标注好。
3.4 夹具设计
其一，在定位装置的设计方面。需结合以往生产加工经验，针对于法兰类的零件使用V 形的结构相对称布置于分度盘之上。该分度盘之上需设置T 型槽，V 形的结构则通过与其槽下滑块有效连接，合理调整滑块的位置，以更好地满足与法兰类各种零件加工期间定位要求。同时，需让另外一个V 形的结构块通过该夹紧的丝杆来夹紧该法兰类的零件，防止分度盘在转动期间该工件出现移动情况；其二，在钻模板的设计上。钻孔的规格必须满足于法兰类的零件实际加工要求及各项标准。可制作一个钻模板，节约采购与生产夹具的实际成本。该钻模板需为翻版式的结构，钻套为可替换，以便于后期实际应用期间出现较大磨损可随时更换；其三，夹紧的装置设计。依据法兰类的零件实际加工需求，可设计成螺旋式夹紧的结构。在该钻模板的中心来进行Tr30*6型号梯形螺纹及压紧性丝杆的有效性连接，该丝杆下部位置需安装相应的压板。在实际加工操作期间，需旋转该压紧的丝杆压板并带动其下部夹紧该工件。
3.5 车削装置的设计
依据法兰类的零件钻孔实际位置及加工精度要求，需夹紧1个法兰、1根轴体、3个定位杆，以确保固定的精准度满足相关要求及标准。同时，定位杆的加工尺寸必须予以合理化控制。把夹紧的法兰与该轴体，进行焊接与车削家加工，夹紧该法兰的同轴，确保该焊件可与轴体之间的同轴度，把多个固定法兰类零件，均使用该夹具进行夹紧之后，进行外圆车削加工，以更为高效地完成该车削加工操作，确保法兰类的零件实际车削加工效率及质量。
4、车床夹具实际应用
在利用车削加工工艺来进行法兰类的零件加工期间，如图4所示，需先把夹具体正确装夹于三爪的自定心相应卡盘位置予以找正处理，该法兰的零件底面需紧贴于该夹体的端面，其侧面需紧贴于防转销。让心轴通过该法兰的零件毛坯其中心位置孔，插入至夹具的中心孔当中。夹具体的中心孔与该心轴之间的间隙需控制于0.03mm。心轴插入至夹具体的中心孔实际长度需超过20mm。尾部底座顶尖需顶持该心轴的端面相应顶尖孔。而后，如图5所示，被夹紧法兰的零件毛坯可实施其外圆及外螺纹的车削加工。
图4 车床的夹具示图（1为夹具体；2为心轴；3为压盖；4为防转销。）
图5 车削外圆加工实际应用示图
5、结语
综上所述，基于法兰类的零件车削加工极具复杂性。那么，为了能够进一步提升法兰类的零件车削加工质量，就需相关技术人员对法兰类的零件实际车削加工及其夹具设计，开展深度的研究工作，积累更多的实践经验，不断优化法兰类的零件车削加工工艺，实现高精准度法兰类的零件车削加工。
参考文献：
[1]妙宏科，王太喜，姜国喜，唐胜勇.法兰类零件的车削加工与夹具设计[J].金属加工（冷加工），2018，11（02）：513-514.
[2]任晓虹，王军，郑东华，鲁昌荣，陈中林，等.一次装夹实现管板和法兰零件的车铣复合加工[J].制造业自动化，2015，33（10）：399-400.
[3]Jiang Bing hair.Flanged parts turning processing and fixture design[J].small and medium enterprise management and Technology（next ten issue），2014，27（12）：405-407.
论文作者:王龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/17
标签：法兰论文; 零件论文; 夹具论文; 加工论文; 心轴论文; 工件论文; 车床论文; 《基层建设》2018年第23期论文;