某鋁殼體多嘴接頭車(chē)加工夾具設(shè)計(jì)

孫奇

摘 要：某鋁殼體多嘴接頭是一種捕獲漂浮物回收裝置，針對(duì)不同的工況及目標(biāo)，拋射角度有所不同。本文以公司承攬中國(guó)科技集團(tuán)五院某系列型號(hào)殼體多嘴接頭為加工對(duì)象，分析零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出采用普車(chē)車(chē)削和數(shù)控銑加工加工工藝相結(jié)合的方案，通過(guò)UG軟件建模與裝配功能直觀地揭示了零件加工的工位及加工的物理狀態(tài)；通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制普車(chē)加工工位平面圖，充分考慮刀具退刀及干涉問(wèn)題，設(shè)計(jì)專用端面槽車(chē)刀；并設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)位工裝實(shí)現(xiàn)車(chē)工及銑工過(guò)程中的角度問(wèn)題。經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，采用普車(chē)加工和數(shù)控銑加工縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：多嘴接頭；夾具設(shè)計(jì)；加工工藝

0 引言

某鋁殼體多嘴接頭是一種捕獲漂浮物回收裝置[1]，在航天工程中具有廣泛的應(yīng)用前景[2]。針對(duì)不同的工況及目標(biāo)，拋射角度有所不同，該殼體的發(fā)射筒具有導(dǎo)向作用。該殼體有30°四頭、30°六頭、55°六頭共3種形式，見(jiàn)圖1。

1 結(jié)構(gòu)工藝性分析

該殼體下半部為規(guī)則的回轉(zhuǎn)體類結(jié)構(gòu)，加工簡(jiǎn)單；主要難加工部分為上半部的六個(gè)發(fā)射筒，這部分結(jié)構(gòu)相互之間并不在同一平面內(nèi)，并且繞Z軸均勻分布，發(fā)射筒外圓與內(nèi)孔的同軸度為0.01mm。因此，加工過(guò)程中則需要考慮角向定位和空間位置轉(zhuǎn)換，刀具退刀及干涉，外圓和內(nèi)孔在同一工位中連續(xù)加工完成，見(jiàn)圖2。

零件毛坯為棒料，材料牌號(hào)2A12 T4，通過(guò)計(jì)算機(jī)繪圖分析，采用端面槽刀車(chē)削，單邊退刀間隙大于等于0.5mm，端面槽刀為派制的專用刀具，充分考慮了車(chē)削過(guò)程中刀具與毛坯的干涉問(wèn)題。車(chē)端面，保證線性尺寸l；找正端面跳動(dòng)量不大于0.01mm，端面對(duì)刀，起刀點(diǎn)為線性尺寸l1處，利用端面車(chē)槽粗車(chē)外圓Φ30、Φ24、Φ21，單邊留余量0.5mm，六個(gè)發(fā)射筒粗車(chē)后卸下零件進(jìn)行自然時(shí)效釋放切削應(yīng)力；時(shí)效后進(jìn)行精車(chē)外圓，加工前找正外圓及端面；由于退刀間隙的限制，將有部分毛料無(wú)法去除，精車(chē)后利用數(shù)控銑加工對(duì)殘余剩料進(jìn)行去除。

2 工裝設(shè)計(jì)

分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和車(chē)床的工作原理，要求發(fā)射筒的中心與車(chē)床的回轉(zhuǎn)中心水平同軸；三軸數(shù)控銑床的工作原理，要求發(fā)射筒的中心與銑床工作臺(tái)垂直。本文以55°六頭殼體為例，六頭繞垂直方向空間均布，采用圓柱銷(xiāo)定位，壓板壓緊裝夾，分度板與插銷(xiāo)結(jié)合的手動(dòng)插銷(xiāo)式分度方式進(jìn)行分度；對(duì)于車(chē)加工來(lái)說(shuō)，采用底座和彎板組合的方式實(shí)現(xiàn)水平同軸，既要保證零件加工待加工要素水平同軸，又要保證待加工要素與車(chē)床中心同軸，因此，彎板的角度和線性尺寸至關(guān)重要，見(jiàn)圖3；對(duì)于三軸數(shù)控銑削來(lái)說(shuō)，與車(chē)床夾具原理基本相似，不同的是采用底座和彎板組合的方式實(shí)現(xiàn)零件待加工要素豎直，并且不需要配重塊，見(jiàn)圖4。

3 結(jié)論

殼體加工工藝路線：毛料-粗車(chē)加工（下半部）-時(shí)效處理-精車(chē)加工（下半部）-粗車(chē)加工（六爪）-時(shí)效處理-精車(chē)加工（六爪）-數(shù)控銑加工-鉗加工-清洗-檢驗(yàn)，加工結(jié)果表明了零件工藝路線的可實(shí)現(xiàn)性和零件結(jié)構(gòu)的可加工性；采用專用的刀具避免切削過(guò)程干涉；專用的工裝對(duì)零件的工位進(jìn)行轉(zhuǎn)換的加工方式避免了五軸數(shù)控銑床的使用，節(jié)約了成本，提高了效率，縮短了生產(chǎn)周期。

參考文獻(xiàn)

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