某型產品翼片的數控加工

韓軍

摘要：分析了某型號翼片零件的數控加工，介紹了保證零件加工質量、快速裝夾、可靠定位以及高效加工的途徑，并針對數控加工中異形零件的裝夾，加工高精度角度斜孔的難點，提出了有效的解決方案，為高效數控加工總結了有益的方法。

關鍵詞：異形零件；角度斜孔

環翼組合是某型產品風標部件中的重要組件，結構復雜，精度要求高，由圓筒、翼片和環翼三種零件通過48個鉚釘鉚接而成。翼片零件是該組件的重要連接件，采用鋁型材加工而成，具有重量輕、結構緊湊的特點，它的內圓弧端與圓筒，外圓弧端與環翼，通過翼片上的兩組四個向心角度孔，圓周六片為一組與之鉚接而成。

一、零件分析

（一）零件簡介

翼片零件的材料為鋁型材，剖切面為工字結構，型材毛坯圖如圖1所示：

翼片零件的外形由線切割、車工加工而成，內圓弧R45mm與外圓弧R86mm通過筋板相連，在內圓弧R45+0.043 0mm型面上有兩組Φ3.1+0.05 Omm孔，向心角12°±3’，孔距28±0.02mm，在外圓弧8860-0.063mm型面上同樣有兩組Φ3.1+0.05 0mm孔，向心角6.5°±3'，孔距35±0.02mm，向心角度和尺寸一致性直接影響最后的裝配質量。：

（二）零件數控工序加工難點：

數控加工該道工序的難點主要體現在以下方面：

1.零件結構特殊，裝夾不方便；

2.翼片零件年加工量在6000件左右，數量大，提高裝卸零件的效率是保證生產任務正常進行的關鍵；

3.零件精度要求高，尤其是內圓弧R45mm型面上的孔是斜孔，中間有筋板，鉆頭夾持過長，剛性降低，加工后尺寸一致性不好，精度不易保證；

二、解決措施

（一）改進工裝提高裝卸零件的效率

原工裝利用中心筋板壓緊，但工裝復雜，工位少，一次只能裝夾兩件零件，效率低，操作不便，在零件批量大的情況下，無法達到快速準確裝卸零件的要求。為提高裝夾效率，對原工裝進行了改進，改進后的工裝如圖2所示：

1.工裝原理

以零件R45+0.043 0mm圓弧面作為定位面，限制零件沿X和Y方向的移動以及沿X軸的轉動，Φ3mm的定位銷限制零件沿Z和Y方向的轉動，Φ90+0.04 0mm圓柱體臺階面限制零件沿Z方向的移動。

為實現多工位加工，利用Φ3mm的定位銷在Φ90+0.04 0mm圓柱體上角向均布分隔六個工位，在Φ175mm的圓柱上銑出六個定位槽；為減少由于零件變形引起的影響，以R860-0.063mm圓弧面的寬度方向輔助定位，過定位方法的使用保證了剛性較差結構的穩定性。

2.工裝使用

工裝使用時，在工裝Φ90mm的圓柱面兩個工位中間設一組壓緊機構，利用兩個Φ3mm的導向銷和彈簧完成壓板穩妥可靠的壓緊零件和快速回退。

在工裝Φ175mm圓柱上加工出六個圓槽，裝上六個輔助壓板，偏心距1.5mm，保證擰上半圓，壓緊，松開，起到輔助壓緊作用，并能快速方便地操作，這樣可在定位可靠的基礎上完成六件零件的快速裝夾，工裝在0°位置加工有定位平面，作為工裝角向找正基準，中心有定位臺，保證工裝中心與機床回轉工作臺中心重合。

3.使用效果

零件長度尺寸基準是零件左端面，工裝設計考慮到快速裝夾零件，方便操作，故定位基準采用65mm尺寸面右端面，在加工程序編寫中使用基準偏移到零件左端面，便于程序編制和精度控制。工裝定位準確，加工基準的選擇符合基準統一的原則，通過簡單可行的操作提高了加工精度和尺寸一致性，縮短了加工時間。

（二）刀具的選擇

1.改制刀具保證加工精度

因零件外形不規則，內圓弧R45+0.0430mm的兩組四個向心孔與加工平面形成夾角，中間有筋板，刀具伸出長度在35mm左右，Φ3.1mm的鉆頭伸出過長，剛性降低，采用傳統的中心鉆和鉆頭不能保證零件尺寸精度和位置精度，又因零件特殊的結構，鏜刀無法加工。根據加工材料的特性、加工零件的結構和零件的數量來選擇適合的刀具，并選擇合理的刀具幾何參數和切削參數尤為重要，也因此對刀具提出了更高的要求。

針對上述問題，為保證批量加工尺寸精度，采用Φ4的加長鍵槽刀改制兩把刀具：

①T1刀Φ2.8mm、頂角90°。作用：中心鉆兼底孔鉆。

②T2成型刀，Φ3.12mm。

2.使用效果

Φ4mm的加長鍵槽刀刀柄部直徑為Φ6mm，剛性好，切削速度快，雙刃切削，穩定，排屑好。零件加工一致性非常好，達到了用最少的刀具完成高精度斜孔加工的目的。

三、結束語

通過對工裝的改進，充分發揮了數控機床高效的特點，并通過方便地裝夾工件，減少了多工位的裝夾時間，工人勞動強度大大降低，而改制刀具的使用則保證了在大批量零件加工中同時減少刀具損耗和保證零件精度，為大批量生產提供了可靠的保證。

參考文獻：

[1]孟少農.機械加工工藝手冊第3卷[M].機械工業出版社，1996.

[2]機械加工工藝裝備設計手冊編委會.機械加工工藝裝備設計手冊[M].機械工業出版社，1998.