利用三軸銑加工中心加工兩軸線相交外圓上的凸臺

湖北三江航天江北機械工程有限公司 (孝感 432000)王 斌

某型號發動機后封頭零件為兩軸線相交回轉體，該零件對兩相交軸線角度和零件各高度尺寸要求高。其外形如圖1 所示:在回轉體外圓面上有凹凸型面，由于外圓軸線相交，加工凹型面時存在加工過切干涉，因此該面加工時，除設備的X、Y、Z 軸聯動外，還需有A、B 兩角度軸變換，通常工藝方法使用五軸聯動(或具有五軸)設備進行加工。由于公司無五軸及以上數控設備，因此實現加工很困難，只能借助工裝在三軸立式銑加工中心上進行加工。

圖1

1.零件工藝分析

零件結構如圖2 所示，零件上的(φ540mm)、φ560mm、φ 600mm 為同心外圓，φ540mm 外圓與(φ540mm)外圓相交，軸線夾角為α ± 2'，在(φ540mm)和φ560mm 外圓上有3 個不同高度，外圓同為φ600mm 的凸臺。

圖2

其工藝特點如下:

(1)(φ540mm)和φ560mm 外圓上有凸臺，須采取銑削加工成形。

(2)軸線夾角為α±2'，加工精度較高，靠輔助工裝不易保證。

(3)銑加工(φ540mm)和φ560mm 外圓時，相交的φ540mm 外圓局部干涉，如圖2 左視圖所示的虛線部位。

根據零件以上工藝特點，加工過程中存在的難點主要有:如何保證軸線夾角α±2'加工精度和解決銑加工外圓時局部干涉問題。針對加工過程中分析的加工難點，通過選擇帶A、B 軸的圓轉臺輔助加工，解決加工干涉過切問題;以及采取合理的裝夾找正加工工藝方案，保證軸線夾角α±2'加工精度。

2.加工工藝方案

根據零件的結構特點，采用“下料→粗車φ540mm 和φ600mm 外圓→粗銑:去除φ600mm 所有外型面和上表面余量→精銑:分別在圓轉臺B 軸為0°和α 時精銑外型面”的工藝方案，銑加工時將零件在一次裝夾狀態下完成粗、精加工內容。……