中環本體數控銑精密加工工裝設計

孫勝乾

摘要：中環本體零件精度最高，結構復雜，特別是裝配軸承的孔徑公差精度和孔軸線對3個基準的位置度要求高技術難度大。并且，該零件材料為硬鋁合金，加工變形較大，加工時需要采用合適的數銑夾具和加工方法。本文通過對零件的加工難點進行分析，設計了一款數銑加工工裝，可靠地保證了加工合格率，提高生產效率。

關鍵詞：過定位；框架；數控加工；薄壁

1 零件介紹

中環本體某型號產品的主要零件之一，其中中環本體零件精度最高，結構復雜，該零件為框架結構，材料去除量大；并且零件形狀不規則，加工面較多；再加上零件材料為硬鋁合金，加工變形較大；特別是裝配軸承的孔徑公差精度是IT7級，孔軸線對3個基準的位置度要求0.02mm，技術難度大，制造該零件75%以上的工作都為數控銑削加工。

75工序加工工序圖如圖1、圖2所示，需要一次加工保證多個尺寸及形位公差要求，本道工序在MC12加工中心進行，因加工精度高，形位公差嚴，零件易變形，需要合理設計數銑夾具才能保證加工可靠性和高效性。

2 工裝設計

2.1 設計思路

75工序數控銑加工工藝尺寸圖如圖1、2所示，因零件屬于框架式結構，加工過程變形大，多處尺寸公差和形位公差要求嚴格，外部四面各孔、軸要素需一次裝夾加工，所以裝夾時采用零件內腔定位。零件內腔在35工序采取線切割加工保證尺寸72.6±0.03mm和70.3±0.03mm，對邊平行0.03mm，鄰邊垂直0.03mm，在工裝側面加工臺階，平面度要求0.01mm，保證零件能充分貼緊工裝定位面。在內腔配合中，如果配合間隙過小會造成零件裝夾不便，裝夾和拆卸過程會造成零件變形和時間消耗；如果內腔配合間隙偏大，則會造成定位不準、裝夾不可靠等。

工裝精度要求：工裝與零件內表面配合尺寸為72.55±001mm和70.25±0.01mm，要求配合面垂直度和平面度001mm以內，臺階定位面要求平面度0.01mm以內。

工裝采用四個壓板壓緊，壓板采用臺階式結構，不僅保證裝卸方便而且壓緊可靠。采取較小的壓緊力，防止壓緊力過大造成零件變形和尺寸超差。

工裝頂部設計找正孔Φ12+0.010mm，找正工裝中心和機床主軸回轉中心同軸度Φ0.002mm ，以保證回轉加工精度。

零件加工要素多，加工中心在加工中需調用要多規格刀具，為防止刀具干涉，在工裝相關處需留出讓刀位置，便于走刀。

2.2 工作方式及工藝分析

75工序采用的工裝如圖4所示，它主要是由一個工裝座和四個壓板組成，工裝實物裝配如圖4所示。

工裝找正：使用測頭找正工裝頂部Φ12+0.010圓孔中心和機床工作臺回轉中心同軸度在Φ0.002mm以內，然后緊找正大面及角向面在0.01mm內，使用壓板壓

底端臺階固定工裝位置。

零件裝夾：用油石輕推零件定位大面及內腔，去除毛刺及凸起，按正確位置放入夾具，輕推使大孔內側面和軸承階梯軸內側面貼緊工裝定位面，四壓板輕輕預緊后，再均勻擰緊螺釘，保證壓緊可靠。

零件加工：如圖3所示階梯軸Φ3000.033相對于基準AB同軸度Φ0.02，大孔Φ55.4+0.0320相對于基準CD同軸度Φ0.025和圓度0.013。階梯軸Φ3000.033用來安裝軸承尺寸要求精度高，加工時采用特殊磨制得得T形刀，切削速度為1600r/min進給量150mm/min。大孔Φ55.4+0.0320采用標準鏜刀加工， 保證刀具在加工中保持鋒利，切削速度控制在800r/min進給量30mm/min。

3 效果評估

該工裝加工時拆卸方便、裝夾可靠，使零件尺寸得到可靠保證，使用本工裝加工產品合格率為100%，符合生產質量要求。

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