大曲率半徑圓弧面向心孔數控加工技巧

黃斌

【摘 要】本文針對某產品鋁合金安裝座的結構特點，對圓弧安裝面上的向心孔數控加工的難點及加工方法進行了分析探討，摸索出一種加工大曲率圓弧面向心孔的新方法，通過實際加工，本文提供的加工方法能夠滿足設計要求，給以后加工類似零件提供借鑒經驗。

【關鍵詞】鋁合金；組合夾具；向心孔；零點找正

一、引言

鋁合金加工性能良好，比重輕，飛機上的某些零件常常采用鋁合金材料，長期以來鋁合金材料在航空領域也發揮了相當大的作用。隨著加工工藝技術的發展，近年來，由于飛機結構越來越先進，對零件的加工精度和結構要求越來越高，給制造精度帶來一定的困難。

安裝座零件材料為鋁合金，屬易加工材料，但其結構復雜并且尺寸精度要求高，尤其是安裝座安裝面上的大曲率半徑向心孔的加工尺寸精度和形位精度要求都很高，而且安裝孔的精度好壞直接影響后續的零件裝配。

二、安裝座結構分析及加工難點

（一）結構分析

圖1所示為某產品安裝座結構示意圖，該安裝座結構復雜，安裝面均為圓柱面和圓錐面，安裝面上的安裝孔均為向心孔。

（二）加工難點

1.裝夾困難。該零件幾個面都是圓錐面，在加工中很難實現一次裝夾，而且圓錐面半徑大，因此，只能在小型立式加工中心上加工。

2.向心孔加工精度高，孔徑公差為0.03和0.04。

三、圓柱面上2-φ6.5+0.04 0向心孔的加工

（一）加工思路

從圖1可知，2-φ6.5孔為半徑為R1046.2的圓柱面上的向心孔，圓柱面上向心孔的加工一般思路是將圓柱回轉中心校至與工作臺回轉中心重合，然后靠旋轉角度來鉆向心孔，然而該零件的特點是零件小但圓柱面半徑大，且工作臺面回轉半徑小于零件圓柱面半徑，無法將零件圓心校至與工作臺圓心重合，針對該零件該加工思路可行但不可取。既然零件圓心無法擺放到工作臺圓心上，那么就選擇零件圓心與工作臺圓心不重合的加工思路。該加工思路是將零件裝在圓轉盤上，然后將零件對稱中心線校直與Z軸平行，從圖2可知，向心孔與Z軸夾角為A，當圓轉盤旋轉A度后向心孔中心線與Z軸平行，此時，可以進行鉆孔了，但是孔中心與圓轉盤中心有一定的距離，在打孔時需將該距離值算出。該加工思路利用圓轉盤在立式的三軸數控加工中心上即可加工類似向心孔。

（二）裝夾方式

如圖，利用零件上A、B兩平行面定位裝夾零件，首先在圓轉盤上安裝組合夾具，再將零件裝夾到夾具上，零件右端面靠平組合夾具。

（三）加工過程

1.打表找正圓轉盤中心→打表找正零度位置→校直心棒（確定零件中心Y坐標值）→找正零件側面（確定XO坐標）→找正零件圓柱面最高點（確定Z坐標值）

2.零件基準找好后加工2-φ6.5+0.04 0。先鉆φ4底孔→再用φ4銑刀銑孔→調整刀補控制尺寸加工精度→塞規檢測。

3.切削參數選擇。由于零件壁薄而且裝夾剛性不是很好，因此，在加工過程中不宜選擇大進給量。

四、圓錐面上6-φ6.5+0.04 0向心孔的加工

（一）加工思路

圓錐面上鉆向心孔一般的加工思路是在五軸加工中心上鉆孔或者用鉆模鉆孔的。但是，本文提供了另外一種加工思路，那就是與圓柱面上鉆向心孔的思路一樣，只是在裝夾是需要將圓錐的母線擺到與臺面平行。

（二）裝夾方式

如圖3，利用零件上A、B兩平行面定位裝夾零件，首先在圓轉盤上安裝組合夾具，再將零件裝夾到夾具上，將母線擺平。

（三）加工過程

1.校直心棒（確定零件中心Y坐標值）→找正零件側面（確定XO坐標）→找正零件圓錐面母線最低點（確定Z坐標值）

2. 零件基準找好后加工6-φ6.5+0.04 0。先鉆φ4底孔→再用φ4銑刀銑孔→調整刀補控制尺寸加工精度→塞規檢測。

3. 切削參數選擇。在加工過程中不宜選擇大進給量。

五、結束語

通過以上的加工方法對圓柱面和圓錐面上的向心孔的加工，滿足圖紙要求，為以后類似零件的加工提供了可以借鑒之處。

【參考文獻】

[1] 《機械加工工藝手冊》孟少農 主編，1998年3月出版，機械工業出版社

[2] 《夾具工程師手冊》 劉文劍，曹天河，趙維緩編，1987年，黑龍江科學技術出版社