某小型薄壁零件工藝規劃與工裝設計

中國空空導彈研究院（河南洛陽 471009）吳 東

該零件使用的是定制材料，每批材料有好有壞，狀態和一致性不穩定，是加工中需要考慮的因素。根據使用需要和加工需求圖樣幾經變動，現為如圖1所示的狀態。

一、工藝規劃

1.零件結構尺寸特點與要求

零件材料為鎳銅合金棒材，規格φ45mm，無表面處理和熱處理要求，結構尺寸如圖1所示。

圖1

2.機械加工工藝性分析

（1）零件分析 根據零件設計要求，工藝規程設計及加工中要考慮：①零件使用的鎳銅合金只有φ45mm的棒材，初始硬度≥38HRC，不利于切削加工。②設計要求材料芯部φ15mm部分不能用于零件加工，需要制定專門措施保證。③零件結構簡單，外形為回轉體結構，在受限制的材料上實現最大的材料利用率要詳細分析計算。④零件外形為回轉體結構，厚度在0.8～1.2mm，加工圓弧面上φ2.5mm孔時，裝夾困難，定位孔的角度尺寸不易測量。⑤零件（R 15±0.1）mm的圓弧面上各處均要求拋光，圓弧面拋光需要輔助手段。

二、工裝設計及使用

1.工裝設計

圖2所示的方式，當頂緊零件時，零件與定位面間將出現間隙；對比圖3分析，以外圓弧面作為主要定位面更有利于鉆孔加工。

零件在（3.7±0.1）mm方向上的定位在工裝使用中詳細說明。

圖2

圖3

結合上面分析，鉗工工裝需要保證如下幾個方面的要求：①容易保證零件精度要求。②零件在工裝上容易裝拆，生產效率高。③定位簡單有效，使用方便。④結構穩定性好，易于維護。⑤不易磨損，使用時間長。

（2）工裝設計 工裝材料使用45鋼，設計圖如圖4所示，幾個要點：①圖中未帶公差尺寸中外形輪廓尺寸公差均為±0.5mm，其余為編程尺寸。②保證工裝厚度尺寸（7.4±0.01）mm，兩個大面平行度0.03mm，表面粗糙度值Ra=1.6μm后再加工其余要素。③圓弧中心定位尺寸以加工出來的實測值為準。④工裝加工完成后，使用高速鋼材料，以φ5mm孔實測值配做一個φ2.45mm的鉆套。⑤加工完成后調質處理，保證硬度≥38HRC。

圖4

2.工裝使用

工裝使用時的狀態如圖5所示。

結合圖4和圖5，零件裝在工裝上后，使用虎鉗裝夾，一個大面定位，一個大面壓緊，以設計尺寸，能很好保證孔的定位尺寸（3.7±0.1）mm。

鉆孔完成后倒置裝夾使用φ3mm孔即可實現鉸孔。

經實踐檢驗，工裝有以下幾個優點：①裝夾方便，定位簡單有效。②能很好保證零件上孔的精度要求。③φ3mm孔和鉆套上下貫通，鉆孔鉸孔排屑方便。④工裝上易損部件鉆套耐磨，必要時從φ3mm孔能方便卸下，更換簡單。

圖5

三、結語

實踐證明，工藝路線合理有效，工裝簡單實用。