電連接器插頭殼體零件的加工

唐 娟，李曙生，刁振華

（1.泰州職業技術學院，江蘇 泰州225300；2.泰州機電高等職業技術學校，江蘇 泰州225300）

矩形解鎖脫落電連接器是用于航天器中電子設備與地面設備之間的電路連接與自動脫落的機電元件。在戰略技術武器系統或航天運載系統中，需要通過電連接器的鎖定工作保證穩定地向系統的電子設備輸送信號。在工作完成后，還需要通過電連接器的連接機構使插頭與插座快速、大作用力分離。本文對電連接器中插頭殼體零件的數控加工進行了分析和研究。

1 零件技術要求分析

如圖1所示為某矩形解鎖脫落電連接器插頭殼體的三維簡圖，其主要加工面有：平面、內腔表面、同軸孔系、螺紋孔面等，其中重要配合面A、B基準面的技術要求為IT7級，A、B基準面的相互位置精度要求較高，重要面表面粗糙度要求為Ra1.6。

圖1 殼體零件圖

2 零件的工藝安排

2.1 零件材料、毛坯的選擇

常見毛坯種類有鑄件、鍛件、型材和焊接件等，毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用，而且與零件的機械加工工藝和加工品質密切相關。根據零件的結構形狀、使用場合和零件材料的工藝性，我們采用鑄鋁ZL102，其有以下優點：鋁在高溫下有很強的腐蝕性，很高的電導率和熱導，是一種比較輕的合金；壓鑄件具有復雜的形狀和壁厚；鋁合金壓鑄件的尺寸精度和穩定性高；鋁重量輕，低密度，并提供了廣泛持久的形狀和組件。

2.2 零件定位基準的選擇

粗基準是在初始的機械加工工序中選用未經加工的工件表面。粗基準的選擇原則[1]：如主要要求保證加工面與不加工面的位置要求，則應選不加工面為粗基準；作為粗基準的表面，應盡量平整光潔。如圖2所示，本殼體分別以底面和兩側面為定位粗基準面，限制了工件6個自由度，實現完全定位。

圖2 粗基準定位簡圖

精基準是選用工件已經加工過的表面定位的定位基面。精基準的選擇原則：基準重合原則，即選用設計基準作為定位基準；基準統一原則，即采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面。本殼體所有重要表面都與A、B基準面有相互位置精度要求，參照以上原則，則精基準面選擇A、B基準面，再附加一側面為防轉面，實現“一面兩銷”定位，分別限制零件的3、2、1個自由度，如圖3所示。

圖3 精基準定位簡圖

2.3 加工順序的安排

本著“先面后孔、先粗后精、先主后次、基面先行”的原則，作為精基準的A、B面及方形內腔應首先加工。本零件的加工工藝過程如表1所示。

表1 零件加工工藝過程簡表

如圖3所示，對于方形內腔上的徑向孔系的加工，考慮到零件孔數量多、位置精度要求高且徑向分布，因此使用了分度頭附件，將工件徑向四個工位的孔通過一次裝夾四個工位加工完成，零件徑向孔數目雖多但種類不多，因此只要采用數控銑床加工即可，采用帶分度頭附件的數控銑床加工，可以有效提高效率、降低加工成本。

2.4 B基準面內溝槽的加工

如圖4所示，為殼體零件長度方向尺寸簡圖，按照一般工藝編制原則，B基準孔內的溝槽應和B基準孔同時加工，但是考慮到內溝槽長度方向尺寸要求mm，和B基準孔同時加工時，因為底面C為后續加工面，無法保證6絲的公差，因此將內溝槽的加工移至工序3，在銑削C面后加工內溝槽，可以在加工中直接保證長度mm。

圖4 殼體尺寸簡圖

2.5 殼體的薄壁問題

本零件為薄壁殼體結構，受切削力后抵抗變形的能力較差，因此在加工時特別注意以下兩點：

一是，采用粗銑、半精銑、精銑加工，每次切削時余量不大，同時根據加工誤差復印規律，多次切削后零件的加工誤差會極大地降低。

二是，本工序夾緊機構的夾緊力適中，夾緊點的位置選取合適[2]。

3 零件的CAD/CAM加工

本零件加工表面繁多，加工方位多，各表面的相互位置精度要求高，且重要的配合面精度要求高，采用計算機輔助設計與制造是非常必要的。零件的CAD/CAM采用了目前較流行的軟件——UG進行自動編程。

首先是零件的三維造型，在零件三維造型時注意公差的影響，為了保證零件的加工精度，在零件造型時就選取尺寸的中值。其次是進行刀路設定[3]，根據工藝安排，設定零件的加工刀路，如圖5所示為粗加工方腔時的刀路圖。零件的刀路設置完成后，可進行模擬加工，驗證刀路的準確。最后，在根據數控系統選擇相應的后處理類型，生成數控加工程序，經數據接口傳輸至數控機床進行加工。

圖5 方形內腔加工刀路圖

4 結束語

根據上述分析，得出以下結論：

（1）根據零件的使用場合選擇了合適的毛坯種類，進行粗、精基準的選擇，編制出合適的數控加工工藝。

（2）針對B基準內的內溝槽長度方向尺寸精度要求，未采用常規孔系加工方法，而是將內溝槽加工移至工序3，在加工中直接保證了尺寸精度，避免尺寸鏈的換算問題。

（3）對零件的薄壁加工從工步設定和夾具設計兩方面進行了考慮。

（4）對零件采用了UG軟件進行了計算機輔助制造[4]，在電腦中隊零件進行模擬加工，驗證刀路的準確，從而發現問題，解決問題，提高加工進度，縮短產品的開發周期。

[1]田 萍.數控機床加工工藝及設備[M].北京：電子工業出版社，2004.

[2]肖繼德，陳寧平.機床夾具設計[M].北京：機械工業出版社，1997.

[3]高漢華，李艷霞.數控加工與編程[M].北京：清華大學出版社，2011.

[4]零點工作室.UGNX6.0數控編程[M].北京：機械工業出版社，2011.