對稱銑削法在薄壁零件加工中的應用

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。文章針對支板零件結構特點，闡述了其加工方法及具體實施步驟，特別是在大余量毛坯去除中，采用了“對稱銑削”方式，充分利用零件自身剛性，消除了震動和變形，保證了零件質量，此方法為類似零件的加工提供了一套較好的解決方案。

關鍵詞：支板；對稱銑削；薄壁零件

1 概述

ZL28纖維濾棒成型機是我公司從意大利GD公司引進產品，技術含量高，是行業內非常先進的雙通道成型設備。支板零件是ZL28機組的核心零件，進口件試制件，公司首次加工。零件三維模型和關鍵截面設計要求如圖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，多次實踐，設計合理的加工方案，并采用對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 支板加工實施過程

2.1 工藝方案分析

根據零件圖、毛坯圖可知，支板零件的加工主要有以下難點。（1）加工精度高，難以裝夾，質量不易保證；（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，難測量。

2.2 加工設備選型

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，加工設備我們選用了從德國哈默公司進口的C40U五軸加工中心，該機床三個直線軸定位精度0.005mm，重復定位精度0.003mm，A、C軸分度精度為10″，重復定位精度5″，能實現3+2軸加工，完全滿足支板的加工需求。

2.3 加工實施過程

通過綜合考慮質量、效率等各項因素，我們最終確定支板的加工分為3次裝夾，加工內容如下。

2.3.1 毛坯棒料銑夾口。通過計算，先在棒料毛坯上加工非對稱的夾口，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 采用對稱銑削法加工支板一端特征

所謂“對稱銑削法”是指充分利用C40U五軸機床立臥轉換的功能，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生的震動和應力變形，保證加工質量。第二遍裝夾位置如圖5所示，對稱銑削法加工效果如圖6所示。

對稱銑削實物加工效果如圖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，利用夾具結合平口鉗夾緊支板兩側平面，探頭測量基準，確定工件原點，銑掉夾口，并采用小吃刀、快進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 結束語

對稱式銑削法可用來解決異形、薄壁類零件因剛性差，易發震引起的質量問題，優點是能夠充分利用零件加工過程中自身的剛性，平穩加工，提高零件加工效率，保證零件加工質量，是一種較好的加工方法，具有一定的推廣價值。

參考文獻

[1]趙長明.數控加工工藝及設備[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]左敦穩.現代加工技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005.