一种磁轭底座零件机械加工工艺设计

张平栋 孙萍

摘要：根据某公司要求，进行磁轭底座零件的机械加工工艺设计。通过对磁轭底座零件结构的分析，确定零件的主要加工要求与加工方法，结合企业生产条件及产品生产任务要求，选择合适的加工方法，设计该产品机械加工工艺。通过实际生产应用，效果良好。

关键词：磁轭底座;机械加工;工艺设计

某公司接到一批磁轭底座的生产订单，订单批量为每月2000件，材料为45钢，质量为11.5kg。该零件用于电梯设备中，通过在零件槽内安放电磁线圈，将线圈通电，产生磁力，吸合传动部件。该零件的生产属批量生产，根据企业要求，设计该零件的机械加工工艺。

1.磁轭底座零件结构分析

某电梯传动零件磁轭底座如图1所示，该零件为245×120×50mm的长方体零件，在零件上、下表面及侧面分别由一系列孔及槽组成，零件全部表面粗糙度值为Ra3.2μm，锐边倒角0.5×45°，毛坯为六面精加工型材。

2.工艺分析

上表面：Φmm定位中心孔是基准孔，用数控铣削方式加工;4×Φ8mm半球体，用数控铣削方式加工;4×Φ3mm圆孔、4×Φ11mm圆孔、4×M8螺纹底孔及2×M6螺纹底孔，用数控钻削加工;4×M8螺纹及2×M6螺纹，由钳工加工。

下表面：两处宽16mm圆槽及8×15mm通槽，用数控铣床加工;4×M16×1.5螺纹孔，用数控铣床先钻后攻丝的方式一并加工;4×Φ14mm沉头孔、Φ21mm沉头孔、10×Φ13.7圆孔，采用先钻后铣方式在数控铣床上加工。

外形及侧面：零件六个外形面有公差为0.1mm的加工精度要求，该加工精度要求不高，可采购定制毛坯件，提高生产效率，节约成本;零件吸合表面有磨削要求，需增加磨削工序;侧面Φ9mm圆柱孔及M4及M6螺纹孔，用普通钻孔、攻丝方法加工。

3机械加工工艺制定

该企业属传统加工制造企业，设备以传统通用型设备为主，有四台数控加工心及普通通用型生产设备若干。针对企业现有生产设备及生产条件，结合上述工艺分析，制定以下加工工艺。

3.1工艺方案1

1. 数控铣床加工Φ定位中心孔表面，及该面所有孔的加工。

2.翻面数控铣床加工，数控铣床铣2×Φ100.5宽16圆环槽、数控铣铣8×15通槽及盖面所有孔的加工。

3.钳工加工其余孔及螺纹孔，各安装孔端面、螺纹孔端面及锐边倒角去毛刺。

4.磨削吸合面

5.涂防锈油，终检入库

该工艺方案中主要采取先数控加工Φ定位中心孔面，再将工件翻面，数控铣床加工出该面所有孔和槽，最后由钳工加工出其余面孔及螺纹特征。这种方案在实施时，工序较为集中，符合数控加工特点，但零件试制过程中发现，零件翻面加工时若使用平口钳装夹，因需要保证中心定位孔与外形的对称度，导致操作繁琐。此外，零件进行钳工加工工序阶段，由于零件自身質量达10Kg，且需要进行多次移动，劳动强度大，不利于批量性生产，需对现有加工工艺进行调整。

3.2工艺方案2

通过上述工艺方案，虽然能保证零件的加工要求，但仍需对整个加工工艺过程进行优化。本着保证零件加工精度，提高加工效率，降低劳动强度要求，按照基准先行、先面后孔、基准统一原则，重新拟定以下工艺方案。

1. 数控铣床铣两处宽度为16mm圆环槽、8×15mm通槽及该面所有孔的加工

2. 翻面，铣削Φ40mm定位中心孔、铣4×Φ8mm半球孔、及各孔加工。

3. 数控铣床钻零件左端面2×M6螺纹底孔、攻2×M6螺纹;钻零件下底面Φ9.5mm通孔、钻M4螺纹底孔、攻M4螺纹。

4. 钳工清理各加工表面;孔倒角、锐边去毛刺;

5. 磨吸合面

6. 终检、表面涂防锈油、入库

该工艺方案中对工艺方案1中的加工工序进行了调整，首先使用数控机床加工出线圈槽面上的孔和槽，包括5×Φ11通孔。再将工件翻面，使用数控机床加工出Φmm定位中心孔面上的孔和槽，该工序中，为了保证安装定位孔与工件中心的对称度，及装夹方便，设计一套专用夹具对工件进行装夹，该夹具采用一面两销定位方式进行定位，并通过4×Φ11通孔对工件进行夹紧。该工艺方案中还将工艺方案1中的钳工加工侧面孔的工序改为数控四轴机床进行加工，这样可以在一次装夹中完成其余两面通孔和螺纹孔的加工，大大的减少了人力劳动的工作量，提高了工作效率。整个数控加工结束后，安排钳工进行倒角、去毛刺、工件清理等工序。最后磨削吸合面，终检、涂防锈油、入库。该工艺方案通过试制，加工精度完全满足图样的各项要求，加工效率显著提升，故采用此加工工艺方案。

结束语

通过对零件结构的分析，确定个表面的成型方法，结合企业生产条件，设计该零件的加工工艺方案，并通过试制，对试制过程中的问题进行分析和优化，最终制定该零件最终的机械加工工艺。经过企业的实际应用，效果良好，已用于批量生产中。

参考文献

[1]刘守勇. 机械制造工艺与机床夹具[M].北京：机械工业出版社，2011，第二版.

[2]陈宏钧. 实用机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，2016，第四版.

[3]袁邦谊，王安芝. 汽车左转向节机械加工工艺设计 [J].机械工程师，2010（12）：118～119.

[4]张国政，周元枝. 基于工序集中要求的轮辋车铣复合夹具设计 [J].机床与液压，2014（14）：30～32.