某型產(chǎn)品翼片的數(shù)控加工

鄒飛

摘 要：分析了某型號翼片零件的數(shù)控加工，介紹了保證零件加工質(zhì)量、快速裝夾、可靠定位以及高效加工的途徑，并針對數(shù)控加工中異形零件的裝夾，加工高精度角度斜孔的難點，提出了有效的解決方案，為高效數(shù)控加工總結(jié)了有益的方法。

關(guān)鍵詞：異形零件;角度斜孔;數(shù)控加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.025

0 引言

環(huán)翼組合是某型號風(fēng)標(biāo)部件中的重要組件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，由圓筒、翼片和環(huán)翼三種零件通過48個鉚釘鉚接而成。翼片零件是該組件的重要連接件，采用鋁型材加工而成，具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的特點，它的內(nèi)圓弧端與圓筒，外圓弧端與環(huán)翼，通過翼片上的兩組四個向心角度孔，圓周六片為一組與之鉚接而成。

1 零件分析

1.1 零件簡介

翼片零件的材料為鋁型材，剖切面為工字結(jié)構(gòu)，型材毛坯圖如圖1所示：

翼片零件的外形由線切割、車工加工而成，內(nèi)圓弧R45mm與R86mm外圓弧中面通過筋板相連，在內(nèi)圓弧R45mm型面上有兩組mm孔， 向心角12°±3，孔距28±0.02mm，在外圓弧mm型面上同樣有兩組mm孔，向心角6.5°±3′，孔距35±0.02mm，向心角度和尺寸一致性直接影響最后的裝配質(zhì)量。其零件圖尺寸要求如圖2所示：

1.2 零件數(shù)控工序加工難點

數(shù)控銑加工兩組四個向心角度孔的工序圖如圖3所示。

數(shù)控銑加工該道工序的難點主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）零件結(jié)構(gòu)特殊，裝夾不方便;（2）翼片零件年加工量在6000件左右，數(shù)量大，提高裝卸零件的效率是保證生產(chǎn)任務(wù)正常進行的關(guān)鍵;（3）零件精度要求高，尤其是內(nèi)圓弧R45mm型面上的孔是斜孔，中間有筋板，鉆頭夾持過長，剛性降低，加工后尺寸一致性不好，精度不易保證。

2 解決措施

2.1 改進工裝提高裝卸零件的效率

原工裝利用中心筋板壓緊，但工裝復(fù)雜，工位少，一次只能裝夾兩件零件，效率低，操作不便，在零件批量大的情況下，無法達到快速準(zhǔn)確裝卸零件的要求。為提高裝夾效率，對原工裝進行了改進，改進后的工裝如圖4所示：

2.1.1 工裝原理

以零件R45mm圓弧面作為定位面，限制零件沿X和Y方向的移動以及沿X軸的轉(zhuǎn)動，φ3mm的定位銷限制零件沿Z和Y方向的轉(zhuǎn)動，φ90mm圓柱體臺階面限制零件沿Z方向的移動。

為實現(xiàn)多工位加工，利用φ3mm的定位銷在φ90mm圓柱體上角向均布分隔六個工位，在φ175mm的圓柱上銑出六個定位槽;為減少由于零件變形引起的影響，以 圓弧面的寬度方向輔助定位，過定位方法的使用保證了剛性較差結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.1.2 工裝使用

工裝使用時，在工裝φ90mm的圓柱面兩個工位中間設(shè)一組壓緊機構(gòu)，利用兩個φ3mm的導(dǎo)向銷和彈簧完成壓板穩(wěn)妥可靠的壓緊零件和快速回退。壓緊機構(gòu)簡圖如圖5所示：

在工裝φ175mm圓柱上銑出六個圓槽，裝上六個輔助壓板，偏心距1.5mm，保證擰上半圓，壓緊，松開，起到輔助壓緊作用，并能快速方便地操作，這樣可在定位可靠的基礎(chǔ)上完成六件零件的快速裝夾，工裝在0°位置銑有定位平面，作為工裝角向找正基準(zhǔn)，中心有定位臺，保證工裝中心與機床臺心重合。

2.1.3 使用效果

零件長度尺寸基準(zhǔn)是零件左端面，工裝設(shè)計考慮到快速裝夾零件，方便操作，故定位基準(zhǔn)采用65mm尺寸面右端面，在加工程序編寫中使用基準(zhǔn)偏移到零件左端面，便于程序編制和精度控制。工裝定位準(zhǔn)確，加工基準(zhǔn)的選擇符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，通過簡單可行的操作提高了加工精度和尺寸一致性，縮短了加工時間。

2.2 刀具的選擇

2.2.1 改制刀具保證加工精度

因零件外形不規(guī)則，內(nèi)圓弧R45mm的兩組四個向心孔與加工平面形成夾角，中間有筋板，刀具伸出長度在35mm左右，φ3.1mm的鉆頭伸出過長，剛性降低，采用傳統(tǒng)的中心鉆和鉆頭不能保證零件尺寸精度和位置精度，又因零件特殊的結(jié)構(gòu)，鏜刀無法加工。根據(jù)加工材料的特性、加工零件的結(jié)構(gòu)和零件的數(shù)量來選擇適合的刀具，并選擇合理的刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)尤為重要，也因此對刀具提出了更高的要求。

針對上述問題，為保證批量加工尺寸精度，采用φ4的加長球頭刀改制兩把刀具：針對上述問題，為保證批量加工尺寸精度，采用φ4的加長球頭刀改制兩把刀具：

（1）1T1刀φ2.8mm、頂角90°。作用：中心鉆兼底孔鉆。

（2）2T2 成型刀，φ3.12mm。

2.2.2 使用效果

φ4mm的加長球頭刀刀柄部直徑為φ6mm，剛性好，切削速度快，雙刃切削，穩(wěn)定，排削好。零件加工一致性非常好，達到了用最少的刀具完成高精度斜孔加工的目的。

3 結(jié)束語

通過對工裝的改進，充分發(fā)揮了數(shù)控機床高效的特點，并通過方便地裝夾工件，減少了多工位的裝夾時間，工人勞動強度大大降低，而改制刀具的使用則保證了在大批量零件加工中同時減少刀具損耗和保證零件精度，為大批量生產(chǎn)提供了可靠的保證。

參考文獻：

[1]機械加工工藝手冊[M].第3卷.機械工業(yè)出版社，1996.

[2]機械加工工藝裝備設(shè)計手冊[M].機械工業(yè)出版社，1998.