某型產(chǎn)品翼片的數(shù)控加工

鄒飛

摘 要：分析了某型號(hào)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(duì)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(diǎn)，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(hào)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(gè)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(diǎn)，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(gè)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(jiǎn)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(diǎn)

數(shù)控銑加工兩組四個(gè)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(diǎn)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(jìn)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(zhǎng)，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(jìn)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(dá)到快速準(zhǔn)確裝卸零件的要求。為提高裝夾效率，對(duì)原工裝進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)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(dòng)以及沿X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，φ3mm的定位銷限制零件沿Z和Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，φ90mm圓柱體臺(tái)階面限制零件沿Z方向的移動(dòng)。

為實(shí)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(gè)工位，在φ175mm的圓柱上銑出六個(gè)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(shí)，在工裝φ90mm的圓柱面兩個(gè)工位中間設(shè)一組壓緊機(jī)構(gòu)，利用兩個(gè)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(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5所示：

在工裝φ175mm圓柱上銑出六個(gè)圓槽，裝上六個(gè)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(tái)，保證工裝中心與機(jī)床臺(tái)心重合。

2.1.3 使用效果

零件長(zhǎng)度尺寸基準(zhǔn)是零件左端面，工裝設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(shí)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(gè)向心孔與加工平面形成夾角，中間有筋板，刀具伸出長(zhǎng)度在35mm左右，φ3.1mm的鉆頭伸出過長(zhǎng)，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(duì)刀具提出了更高的要求。

針對(duì)上述問題，為保證批量加工尺寸精度，采用φ4的加長(zhǎng)球頭刀改制兩把刀具：針對(duì)上述問題，為保證批量加工尺寸精度，采用φ4的加長(zhǎng)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(zhǎng)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(dá)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(duì)工裝的改進(jìn)，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床高效的特點(diǎn)，并通過方便地裝夾工件，減少了多工位的裝夾時(shí)間，工人勞動(dòng)強(qiáng)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(shí)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(xiàn)：

[1]機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].第3卷.機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

[2]機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1998.