某小型薄壁零件工艺规划与工装设计

中国空空导弹研究院（河南洛阳 471009）吴 东

该零件使用的是定制材料，每批材料有好有坏，状态和一致性不稳定，是加工中需要考虑的因素。根据使用需要和加工需求图样几经变动，现为如图1所示的状态。

一、工艺规划

1.零件结构尺寸特点与要求

零件材料为镍铜合金棒材，规格φ45mm，无表面处理和热处理要求，结构尺寸如图1所示。

图1

2.机械加工工艺性分析

（1）零件分析 根据零件设计要求，工艺规程设计及加工中要考虑：①零件使用的镍铜合金只有φ45mm的棒材，初始硬度≥38HRC，不利于切削加工。②设计要求材料芯部φ15mm部分不能用于零件加工，需要制定专门措施保证。③零件结构简单，外形为回转体结构，在受限制的材料上实现最大的材料利用率要详细分析计算。④零件外形为回转体结构，厚度在0.8～1.2mm，加工圆弧面上φ2.5mm孔时，装夹困难，定位孔的角度尺寸不易测量。⑤零件（R 15±0.1）mm的圆弧面上各处均要求抛光，圆弧面抛光需要辅助手段。

二、工装设计及使用

1.工装设计

图2所示的方式，当顶紧零件时，零件与定位面间将出现间隙；对比图3分析，以外圆弧面作为主要定位面更有利于钻孔加工。

零件在（3.7±0.1）mm方向上的定位在工装使用中详细说明。

图2

图3

结合上面分析，钳工工装需要保证如下几个方面的要求：①容易保证零件精度要求。②零件在工装上容易装拆，生产效率高。③定位简单有效，使用方便。④结构稳定性好，易于维护。⑤不易磨损，使用时间长。

（2）工装设计 工装材料使用45钢，设计图如图4所示，几个要点：①图中未带公差尺寸中外形轮廓尺寸公差均为±0.5mm，其余为编程尺寸。②保证工装厚度尺寸（7.4±0.01）mm，两个大面平行度0.03mm，表面粗糙度值Ra=1.6μm后再加工其余要素。③圆弧中心定位尺寸以加工出来的实测值为准。④工装加工完成后，使用高速钢材料，以φ5mm孔实测值配做一个φ2.45mm的钻套。⑤加工完成后调质处理，保证硬度≥38HRC。

图4

2.工装使用

工装使用时的状态如图5所示。

结合图4和图5，零件装在工装上后，使用虎钳装夹，一个大面定位，一个大面压紧，以设计尺寸，能很好保证孔的定位尺寸（3.7±0.1）mm。

钻孔完成后倒置装夹使用φ3mm孔即可实现铰孔。

经实践检验，工装有以下几个优点：①装夹方便，定位简单有效。②能很好保证零件上孔的精度要求。③φ3mm孔和钻套上下贯通，钻孔铰孔排屑方便。④工装上易损部件钻套耐磨，必要时从φ3mm孔能方便卸下，更换简单。

图5

三、结语

实践证明，工艺路线合理有效，工装简单实用。