對(duì)稱銑削法在薄壁零件加工中的應(yīng)用

王曉勇+++王紅賓

摘 要：支板是典型的異形、薄壁類零件，零件外形復(fù)雜，最薄處不足1mm，材料去除量大，易變形，加工難度大。文章針對(duì)支板零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，闡述了其加工方法及具體實(shí)施步驟，特別是在大余量毛坯去除中，采用了“對(duì)稱銑削”方式，充分利用零件自身剛性，消除了震動(dòng)和變形，保證了零件質(zhì)量，此方法為類似零件的加工提供了一套較好的解決方案。

關(guān)鍵詞：支板；對(duì)稱銑削；薄壁零件

1 概述

ZL28纖維濾棒成型機(jī)是我公司從意大利GD公司引進(jìn)產(chǎn)品，技術(shù)含量高，是行業(yè)內(nèi)非常先進(jìn)的雙通道成型設(shè)備。支板零件是ZL28機(jī)組的核心零件，進(jìn)口件試制件，公司首次加工。零件三維模型和關(guān)鍵截面設(shè)計(jì)要求如圖1、圖2所示。

零件材料為6082-T6，加工毛坯為Φ200×265棒料。由于零件外形復(fù)雜，材料去除量大，壁薄易變形，加工特征多帶有空間角度，定位困難，難以加工。為了解決支板的加工難題，筆者集思廣益，多次實(shí)踐，設(shè)計(jì)合理的加工方案，并采用對(duì)稱銑削方法去除材料余量，取得良好效果，以下是支板零件加工過程介紹。

2 支板加工實(shí)施過程

2.1 工藝方案分析

根據(jù)零件圖、毛坯圖可知，支板零件的加工主要有以下難點(diǎn)。（1）加工精度高，難以裝夾，質(zhì)量不易保證；（2）毛坯去除量大，零件壁薄，加工中容易震刀；（3）強(qiáng)度最低的部位有2處67-φ5空間斜孔，位置尺寸不易確定，難測(cè)量。

2.2 加工設(shè)備選型

為了保證支板尺寸和形位公差的要求，必須遵循“工序集中”加工原則。因此，加工設(shè)備我們選用了從德國(guó)哈默公司進(jìn)口的C40U五軸加工中心，該機(jī)床三個(gè)直線軸定位精度0.005mm，重復(fù)定位精度0.003mm，A、C軸分度精度為10″，重復(fù)定位精度5″，能實(shí)現(xiàn)3+2軸加工，完全滿足支板的加工需求。

2.3 加工實(shí)施過程

通過綜合考慮質(zhì)量、效率等各項(xiàng)因素，我們最終確定支板的加工分為3次裝夾，加工內(nèi)容如下。

2.3.1 毛坯棒料銑夾口。通過計(jì)算，先在棒料毛坯上加工非對(duì)稱的夾口，用于第二遍裝夾工具的定位夾緊，避免加工中刀具與平口鉗發(fā)生干涉，夾口銑削工裝和加工效果如圖3、圖4所示。

2.3.2 采用對(duì)稱銑削法加工支板一端特征

所謂“對(duì)稱銑削法”是指充分利用C40U五軸機(jī)床立臥轉(zhuǎn)換的功能，從支板頂部開始，左、右交替粗、精加工，層層去除毛坯余量，這樣能夠充分利用支板毛坯自身剛性，避免加工過程中因剛性變差產(chǎn)生的震動(dòng)和應(yīng)力變形，保證加工質(zhì)量。第二遍裝夾位置如圖5所示，對(duì)稱銑削法加工效果如圖6所示。

對(duì)稱銑削實(shí)物加工效果如圖7所示，第二次裝夾支板加工半成品如圖8所示。

2.3.3 掉頭加工支板另一端特征，加工完成

零件掉頭，利用夾具結(jié)合平口鉗夾緊支板兩側(cè)平面，探頭測(cè)量基準(zhǔn)，確定工件原點(diǎn)，銑掉夾口，并采用小吃刀、快進(jìn)給的分層銑削方法加工支板底部曲面槽及螺孔，避免加工過程中的應(yīng)力變形。支板第三遍加工位置如圖9所示，加工成品如圖10所示。

3 結(jié)束語

對(duì)稱式銑削法可用來解決異形、薄壁類零件因剛性差，易發(fā)震引起的質(zhì)量問題，優(yōu)點(diǎn)是能夠充分利用零件加工過程中自身的剛性，平穩(wěn)加工，提高零件加工效率，保證零件加工質(zhì)量，是一種較好的加工方法，具有一定的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]趙長(zhǎng)明.數(shù)控加工工藝及設(shè)備[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]左敦穩(wěn).現(xiàn)代加工技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.