对称铣削法在薄壁零件加工中的应用

王晓勇+++王红宾

摘 要：支板是典型的异形、薄壁类零件，零件外形复杂，最薄处不足1mm，材料去除量大，易变形，加工难度大。文章针对支板零件结构特点，阐述了其加工方法及具体实施步骤，特别是在大余量毛坯去除中，采用了“对称铣削”方式，充分利用零件自身刚性，消除了震动和变形，保证了零件质量，此方法为类似零件的加工提供了一套较好的解决方案。

关键词：支板；对称铣削；薄壁零件

1 概述

ZL28纤维滤棒成型机是我公司从意大利GD公司引进产品，技术含量高，是行业内非常先进的双通道成型设备。支板零件是ZL28机组的核心零件，进口件试制件，公司首次加工。零件三维模型和关键截面设计要求如图1、图2所示。

零件材料为6082-T6，加工毛坯为Φ200×265棒料。由于零件外形复杂，材料去除量大，壁薄易变形，加工特征多带有空间角度，定位困难，难以加工。为了解决支板的加工难题，笔者集思广益，多次实践，设计合理的加工方案，并采用对称铣削方法去除材料余量，取得良好效果，以下是支板零件加工过程介绍。

2 支板加工实施过程

2.1 工艺方案分析

根据零件图、毛坯图可知，支板零件的加工主要有以下难点。（1）加工精度高，难以装夹，质量不易保证；（2）毛坯去除量大，零件壁薄，加工中容易震刀；（3）强度最低的部位有2处67-φ5空间斜孔，位置尺寸不易确定，难测量。

2.2 加工设备选型

为了保证支板尺寸和形位公差的要求，必须遵循“工序集中”加工原则。因此，加工设备我们选用了从德国哈默公司进口的C40U五轴加工中心，该机床三个直线轴定位精度0.005mm，重复定位精度0.003mm，A、C轴分度精度为10″，重复定位精度5″，能实现3+2轴加工，完全满足支板的加工需求。

2.3 加工实施过程

通过综合考虑质量、效率等各项因素，我们最终确定支板的加工分为3次装夹，加工内容如下。

2.3.1 毛坯棒料铣夹口。通过计算，先在棒料毛坯上加工非对称的夹口，用于第二遍装夹工具的定位夹紧，避免加工中刀具与平口钳发生干涉，夹口铣削工装和加工效果如图3、图4所示。

2.3.2 采用对称铣削法加工支板一端特征

所谓“对称铣削法”是指充分利用C40U五轴机床立卧转换的功能，从支板顶部开始，左、右交替粗、精加工，层层去除毛坯余量，这样能够充分利用支板毛坯自身刚性，避免加工过程中因刚性变差产生的震动和应力变形，保证加工质量。第二遍装夹位置如图5所示，对称铣削法加工效果如图6所示。

对称铣削实物加工效果如图7所示，第二次装夹支板加工半成品如图8所示。

2.3.3 掉头加工支板另一端特征，加工完成

零件掉头，利用夹具结合平口钳夹紧支板两侧平面，探头测量基准，确定工件原点，铣掉夹口，并采用小吃刀、快进给的分层铣削方法加工支板底部曲面槽及螺孔，避免加工过程中的应力变形。支板第三遍加工位置如图9所示，加工成品如图10所示。

3 結束语

对称式铣削法可用来解决异形、薄壁类零件因刚性差，易发震引起的质量问题，优点是能够充分利用零件加工过程中自身的刚性，平稳加工，提高零件加工效率，保证零件加工质量，是一种较好的加工方法，具有一定的推广价值。

参考文献

[1]赵长明.数控加工工艺及设备[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]左敦稳.现代加工技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.