相機鏡筒加工工藝與優化

丘志青

（佛山市三水區理工學校，廣東 佛山 528100）

人們為了記錄美好時光，相機絕對是最佳選擇。近些年，數字科技的發展迅速，各制造商之間的工藝不斷迭代，市場競爭非常激烈。相機的質量直接影響市場銷售份額，其中鏡筒是調整焦距，影響成像質量至關重要的零件，其精度高，加工難度大,作為鏡筒生產商必須要有實用高效的生產工藝，才能在市場中分得一杯羹。

例如，某工廠接到一批某品牌的鏡筒訂單，由于工廠條件限制，當前只有CK6140 數控車床及VMC850E立式四軸加工中心可供生產使用。鑒于當前設備條件，需在生產過程中對鏡筒加工工藝進行了優化，以解決生產中的問題。對鏡筒加工工藝優化過程陳述如下。

1 圖紙分析

分析圖紙（圖1），材料為鋁材（AL6061）；壁厚為1.5mm～4.5mm；8 條溝槽；圓度為0.02mm；槽寬度為8+0.00+0.02mm；表面粗糙度為Ra1.6μm；外形尺寸公差為0.02mm。可知壁厚較薄，在切削過程中，由于徑向切削力以及切削應力變化零件易變形。本文主要以加工溝槽的刀具與夾具的進行優化對比。

圖1

圖2

2 鏡筒加工工藝及刀具、夾具優化

2.1 數控車床加工鏡筒外圓與內孔

數控車工加工中采用液壓卡盤裝夾毛坯，通過調整液壓壓力防止變形的目的[1]，以φ68mm*6mm*1500mm的型材同時配以自動送料裝置可高效地完成生產加工，由于切削量不大，切削力小，最終可得半成品，這里不再贅述。

2.2 立式四軸加工中心鏡筒溝槽

四軸加工中心旋轉A 軸可以輕松完成溝槽位置的定位[2]，需選擇常規刀具并設計專用夾具進行加工。

2.2.1 優化前刀具

銑削與刀具半徑相同的內圓弧，易出現夾刀現象，出現振紋[3]，由于槽寬為8，所以選用φ6的銑刀進行粗、精加工，因此加工溝槽至少需要3 把銑刀：2 把φ6 銑刀、1 把倒角刀（如圖3）。

圖3

2.2.2 優化前夾具

套類零件定位基準為內、外圓中心[4]，針對鏡筒半成品的特點，設計了專用夾具（如圖2）。

夾具的制作流程簡述：選擇45 鋼，車床加工彈簧套筒主體及M12 螺紋，再用線切割加工彈簧線槽，在四軸銑床中加工避空槽。

夾具工作原理：

1.把彈簧套筒右邊圓柱裝夾在液壓卡盤中。

2.用M12 的螺栓把彈簧套筒、錐塞配合起來（如圖4）。

圖4

3.扭緊螺栓時，錐塞向里移動，夾具向外撐開，達到裝夾目的。

隨著夾具使用次數增加，出現了一些問題：

1.彈簧縫隙易夾屑，清理鋁屑耗費工時較多。

2.夾具避空槽，削弱了夾具的彈性變形能力，夾具壽命較短。

3.拆卸零件時，松開螺栓后錐塞較難取出，影響加工效率。

4.鏡筒溝槽的內邊無法進行倒角，須人工倒角，增加了人工成本。

2.2.3 刀具優化

為了解決溝槽的內邊無法倒角問題，需對倒角刀進行替換，將倒角刀換成上下倒角刀（如圖5），解決了人工倒角的問題，降低了人工成本。

圖5

2.2.4 夾具優化

針對夾具存在的問題，對夾具進行了改造（如圖6）。夾具的制作流程簡述：選擇45鋼，在車床上加工夾具體、夾具擋板、墊片，M12內螺紋，四軸銑床加工溝槽避空槽。

圖6

優化后的夾具優點如下：

1.夾具整體均在車床中加工，加工難度低，制作時間短。

2.夾具體可以直接安裝在A 軸法蘭盤中，夾具剛性好[5]。

3.加工避空槽不影響夾具剛性。

4.易清理，不易夾屑。

此夾具在保證精度及裝夾要求的同時降低了制造夾具的難度，減少了制造夾具的時間及費用，清潔方便。

結合優化前后實際生產加工，優劣對比如表1所示。

表1

3 結語

經過長期的生產驗證，優化后的夾具與刀具起到了不錯的加工效果，既保證了鏡筒精度，又降低了夾具成本，提升了產品生產效率，其加工工藝為以后生產相似套類零件提供了一定的參考。