工艺连接在机械加工中的应用

周千煜

（大连亚明汽车部件股份有限公司，大连 116000）

工艺连接在机械加工中的应用

周千煜

（大连亚明汽车部件股份有限公司，大连 116000）

零件在机床上加工，为了确保零件的加工精度及加工的经济效益，利用现有的装夹工具无法达到一次性找正装夹，需要利用加工毛坯残料作为工艺连接的方式来实现最终加工合格零件，本文以车床和铣床上经常用到的工艺连接为例，简述几种连接类型。

机械加工 工艺连接 装夹方式

工艺连接，是指由工艺人员为了方便零件生产加工在零件上进行临时构型更改，最后去除的设计区域。

工艺连接的去除方法一般采用机床去除或钳工修整零件去除等方式。在去除工艺连接之前，中间可能会穿插别的工序，所以在留工艺连接的时候给去除时留有基准。在设计工艺连接时，要保证在零件的合格加工情况下，尽可能的容易去除。工艺连接一般设计在零件端头、直线段或平面处，这样修整时可以通过端头尺寸、直线及平面为基准，去除残留工艺连接。下面的几个例子为典型的工艺连接设计。

1 工艺连接设计在端头的应用

（1）零件分析。图1是一个阶梯轴零件，毛坯尺寸为Ø60×220。如果此零件只用三爪夹盘装夹毛坯一端，车阶梯轴，此时零件与机床就构成了悬臂梁结构。主轴带动零件转动后，刀具与零件接触后会导致零件产生离心力，无法保证尖端的尺寸要求。

图1 阶梯轴零件

（2）解决方案。此时需要在尖端加一个工艺连接，在尖端打装夹中心孔，通过车床的尾座用60°顶尖将尖端顶住，并可以随着零件的转动同时旋转，让零件处于动平衡状态，以减少零件在加工过程中的摆动，从而保证零件尖端部分的尺寸公差。工艺连接处如图2所示。

图2 工艺连接处

当零件加工合格后，再用中心架架住Ø20端中部，用车刀将工艺连接去除，并加工倒角。

2 工艺连接设计在直线段的应用

（1）零件分析。图3所示零件是一个飞机接头，没有任何直角边、平行面，无法用虎钳、压板直接装夹零件。

图3 飞机接头

（2）解决方案。由于在零件上无法找到基准，需要设计工艺连接将零件与周边残余毛坯料相连，用压板压在残余毛坯料上固定铣削加工。此零件的最大外形为2mm厚边缘腹板，且全是直线段结构。现在上面选取4个位置做工艺连接点，如图4中样式二所示，连接厚度为1.5mm，宽度为5mm。此零件先加工型腔内部结构，然后将加工件翻转180°，加工背面外形。加工时，零件最大外型先不加工，只加工斜面部分，保证零件边缘腹板与残余毛坯料整体相连（如图4样式一）。这样有助于加工件的装夹强度保持，可以保证零件外形的精确度。最后，再用Ø10硬质合金铣刀将残留部分沿零件最大外形加工至图4状态。零件检测合格后，再由钳工用角磨机将工艺连接切断，按0.5mm台阶挫修零件连接处。

图4 选取的工艺连接处

3 工艺连接设计在平面上的应用

（1）零件分析。图5所示零件为铝合金材料，腹板厚度4.5mm，外侧有两个5×45°倒角，中间铣空。若虎钳装夹，加工后会产生两个立筋收口变形，此方案不可取；立筋厚度4.5，压板无法压在立筋上，容易将立筋压变形，加工过程中会导致压板下的立筋中间部位厚度变薄超出公差范围，所以同样不可取。

图5 铝合金材料零件示例

（2）解决方案。选用560mm×70mm×15mm方料作为毛坯，压板压于毛坯边缘处。零件与毛坯采用在面上设计工艺连接的方式，使零件与残余毛坯料相连，如图6所示，加工合格后去除。工艺连接选在最易变形的零件两端及零件中心部位，防止两端在加工过程中翘起及扭曲变形而造成零件尺寸的变化。

图6 在面上设计工艺连接的方式

4 结语

该工艺方案经现场加工使用验证，零件完全符合图纸技术要求，为航空零件的机械加工工艺积累了经验。此外，据实际操作验证，使用工艺连接的方法可以大幅提高零件的加工精度和经济效益。

[1]王选逵.机械制造工艺学[M].3版.北京：机械工业出版社，2013.

[2]王英杰.金属工艺学[M].2版.北京：机械工业出版社，2015.

[3]陈宏钧.机械加工工艺设计员手册[M].北京：机械工业出版社，2009.

The Application Of The Technique-connect In Mechanical Manufacturing

ZHOU Qianyu
(Dalian Yaming auto parts co., LTD, Dalian 116000)

Parts on the machine tool processing, in order to ensure that the economic benefits of machining precision and machining of the parts, using existing clamping tool cannot reach a one-time find is the clamping, need to use processing blank scrap process connection as a qualified parts to achieve the final machining, based on the lathe and milling machine is often used on the process connection as an example and several kinds of connection types.

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