某机床盘类零件制造工艺及工装设计

郑锐 罗天鑫

摘 要：盘类零件在机器中用途十分广泛，通常是起连接或者支撑的作用，通常盘类零件的好坏也会直接影响到机器的使用寿命，所以应加强对盘类零件的质量管理，更应熟悉盘类零件的制造工艺。该文主要结合某机床盘类零件制造工艺及工装设计，对其制造工艺以及工装设计有初步认识。

关键词：机床 盘类零件 制造

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0058-01

众所周知，对于如今的绝大多数机械来说，盘类零件已经成了其组成中不可或缺的零部件，在机械中盘类零件往往起到连接和支撑的作用，如法兰、齿轮、套圈等。对于盘类零件的重要作用已经毋庸置疑，盘类零件的制造工艺也直接决定着其质量的好坏，所以必须对盘类零件的制造工艺有所了解，通常这些零件的生产都是车削为主的加工工艺，该文则对某盘类零件的制造工艺以及工装设计做详细分析，期待能对其他盘类零件的加工生产起到参考作用。

1 加工零件的分析

该文以CA6140卧式车床上的法兰盘的加工为例，该零件主要的作用是为了能够实现纵向进给，安装于车床丝杆的尾端。该零件上标有刻度，与调节刻度盘上的刻度值相对应，以此实现定量控制调节进度。该法兰盘一共有三组加工表面，它们分别是：（1）以Ф20 mm的孔为中心加工表面；（2）两端面；（3）以Ф90 mm为中心的加工表面。对该零件的加工，我们选择的加工工艺是在选定的粗基准的加工表面加工出精基准表面，再借用专用夹具加工其他表面，以此保证位置的精确度。

2 加工工艺路线设计

2.1 零件毛坯的制造

该法兰盘的材料为HT200，另外该零件的加工轮廓尺寸并不大，零件形状不复杂，在保证精度的前提下可采取铸造成型，因此可以采用砂模机器造型，毛坯形状尽可能与零件形状接近，内孔不必铸出。

2.2 选择粗基准

由于法兰盘属于轴类零件，所以可选用外圆为粗基准。通常情况下选用的粗基准表面都不需要加工，但本零件不同，各表面都需要加工，這时应当以加工余量最小的面为粗基准。

2.3 选择精基准

对于精基准的选择，我们应当将基准重合与统一基准为主要原则，因此我们选取Ф20 mm孔为精基准。

2.4 加工顺序

对于盘类零件通常包括：端面、孔以及外圆面，其轴向尺寸远远小于径向尺寸，除了要求其零件的表面粗糙度以及尺寸之外，更应该把盘类零件加工工艺重点放在端面圆跳动以及径向圆跳动上。在进行零件精加工时，应该将外圆、孔、端面装夹后一次性加工完毕，避免二次装夹。对于那些加工零件实现不了一次性装夹的，我们要优先加工孔，再通过孔采用心轴加工端面以及外圆。

2.5 装夹方式

对于那些小型的盘类零件采用的装夹方式可通过三爪卡盘进行；对于中大型的盘类零件的装夹通常采用花盘或者四爪卡盘进行；对于有形位精度要求的盘类零件则通过花盘或者心轴进行。心轴的种类很多，比如小锥度的心轴或者圆柱心轴通常是用于圆柱孔的定位，而螺纹心轴以及椎体心轴则用于螺纹孔以及椎体孔等特殊孔的定位。花盘也是一种常见的应用于盘类零件装夹的夹具，它主要是用于那些形状不规则的工件的装夹。在采用花盘进行装夹时，应尽量保持平衡，从而减少加工过程中由于离心力产生的振动磨损主轴轴承。

2.6 表面加工

对于那些盘类零件的回转面，我们通常采用车削的方式来进行粗加工，对于精加工的操作必须将加工要求、材料和产量综合起来考虑，从而来选择精加工的方式：精磨或者精车等等。对于盘类零件的非回转体表面的加工，我们可根据表面的特征选择恰当的加工方式进行加工。当对于采用已加工的孔作为基准的盘类零件时，通常为了保证外圆轴与孔轴线能达到同轴度的要求时，我们通常采用心轴来进行装夹。

2.7 工艺路线

同轴类零件相比来说，盘类零件最大的不同之处在于加工时的安装方式不同，某些情况下盘类零件的表面特征也会影响加工方式的不同，通常情况下，我们对盘类零件的加工工艺为：毛坯准备→去除毛坯应力→粗车表面→半精加工回转平面→精加工回转平面→加工非回转平面→去除毛刺→热处理→表面精加工→检验。

3 工艺路线制定

对于工艺路线的制定应当以零件的表面质量以及零件的形状精度、尺寸精度、位置精度等加工精度得到保证为原则，同时应当考虑经济因素，尽可能将生产成本降低。具体工艺路线如下：

以右端Φ45 mm的外圆为粗基准，钻Φ20 mm的孔→粗车Φ100 mm外圆，B面，Φ90 mm外圆及右侧面，3x2槽，Φ45 mm外圆→粗车零件左右端面，倒Φ20 mm孔的倒角→半精车Φ100 mm外圆，Φ90 mm外圆→半精车零件左端面→半精车Φ100 mm外圆，Φ90 mm外圆→精车零件左端面→粗铣Ф90 mm的左端面；粗铣、精铣Φ90 mm柱体右侧面→钻Φ4 mm—Φ9 mm孔→钻Φ4 mm孔，铰Φ6 mm孔→磨削Φ90 mm外圆及右侧Φ45 mm外圆→抛光B面→刻字画线→镀铬→检测入库。

4 结语

综上所述，在完成一件机械的加工时，对于盘类零件的加工应用也显得十分重要，但也不是一件十分简单的工作，所以要想加工出一件合格的零件，必须要具备扎实的理论知识，熟练的操作技能，熟悉制作工艺，丰富的工作经验也是必不可少的。除上述几点素质要求以外，我们也要充分利用好现代先进科学技术，不断研究新工艺、新方法，为制造出更好的零件做出努力。本文通过对CA6140卧式车床上的法兰盘的加工工艺作详细介绍，以此让大家对盘类零件的加工有所认知。

参考文献

[1] 王志平.机床数控技术应用[M].高等教育出版社，2003.

[2] 徐鸿本.机床夹具设计手册[M].沈阳：辽宁科学出版社，2004.

[3] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M].2版.北京：机械工业出版社2000.

[4] 史全富.金属切削手册[M].3版.上海：上海科学技术出版社，2000.

[5] 陈家芳.实用金属切削加工工艺手册[M].2版.上海：上海科学技术出版社，2005.