型材零件臥式加工找正方法

■ 鄭州飛機裝備有限責任公司 （河南 450005） 王和華

我公司需加工截面為六邊形的中空鋁型材（見圖1），零件兩端同時銑一周下陷，既要保證加工面與內腔面之間的壁厚要求，又要保證兩端外形尺寸的對稱度，但型材內腔型面極不規整，壁厚波動較大，無法使用立式加工中心和常規工藝方法加工。

1.工藝方案

（1）先精銑6個面中的頂面和底面，作為后續加工的裝夾面。

（2）鉗工在保證側面壁厚前提下，劃兩端內腔中心線，將其作為機床加工基準線。

（3）選擇帶旋轉工作臺的臥式加工中心，一次裝夾同時完成兩端面加工，以保證兩端外形對稱度。

2.加工難點分析

按照如圖2所示方法，裝夾工件至機床旋轉工作臺后，因側面定位面為型材毛坯面，無法保證工件擺放方向平行于Z軸，若將一端加工坐標系設為G54，另一端設為G55,要想保證兩端壁厚及對稱度，則必須將G54與G55的原點連線旋轉至與Z軸平行后，再重新找正劃線加工（臥式加工中心主軸方向為Z軸）。如用常規找正方法，則需要操作人員反復調整工件擺放位置，直至連線平行于Z軸，操作難度極高。如果能夠利用工作臺的旋轉功能，將工件整體旋轉某個角度，從而使工件的G54與G55原點連線平行于Z軸，則找正效率會得到極大提高。

3.解決方法

按照之前的思路，我們要解決的問題是得到G54、G55原點連線與Z軸之間的夾角。如圖3所示，設零件總長度為L，X1、X2為G55、G54原點到工作臺中心的垂直距離，則α就是我們所要的角度，顯然α=arcsin〔（X2－X1）／L〕。

若設置G54、G55原點X坐標值為X54、X55，旋轉工作臺中心X坐標值為X0，則X2=X54-X0，X1=X55-X0，X54可以直接通過主軸找正劃線得到數值，而X55無法直接找正劃線，此時我們就需要將工作臺相對初始位置旋轉180°，如圖4所示。

圖1

圖2

圖3

圖4

G54、G55分別相對G54′、G55′關于工作臺回轉中心點對稱，此時G55′的X坐標值X55′就可以直接找正G55端面劃線得到，則L=L′，X1=X1′=X0-X55′。綜上所述，α=arcsin｛〔（X54－X0）－（X0－X55′）〕／L｝=arcsin〔（X54＋X55′－2X0）／L〕。

[1] 廖效果，朱啟逑.數字控制機床[M].武昌：華中科技大學出版社，1992.

[2] SIEMENS.SINUMERIK840DsL/840DisL/840D/840Di/810DFundament aLs Programming Manual [CP/DK].http://www.siemens.com.