多型面连接座的结构改进及加工工艺

李惠民

多型面连接座的结构改进及加工工艺

李惠民

本文分析了复杂型面的结构改进及加工工艺。重点分析了采用合理的工艺布局 ，在不影响零件使用的情况下，改变零件的结构。整体结构改为分体结构，使零件磨削加工工艺简化，最后组合加工并保证零件技术要求。

我单位承接了两套磨工夹具的制造。该夹具体结构复杂，精度要求高，尤其是定位座的加工有一定难度。通过反复研究，制定了一套加工工艺，有效的解决了加工难点。

部件结构特点及分析

该部件结构复杂，精度要求高。孔距公差±0.005，形位公差0.005，且2-φ46（+0.016）为深孔，孔深103mm。按我单位的现有加工条件无法满足其技术要求。部件结构见图1：

设计采用了整体结构，由三部分构成：上部为圆柱体，中部为斜面体，下部为六方体，这样的结构导致加工困难。圆柱体车削无法装夹，斜面体上4°59ˊ21〞±15〞斜面磨削需上弯板装夹，且斜面上2-φ46（+0.016，0）孔距为120±0.005的孔加工困难，导致加工精度难以保证。φ46（+0.016，0）与φ30（+0.021，0）孔距尺寸60.85±0.005无法用普通的加工手段达到要求。按照我单位现有加工手段、机床精度及加工范围，2-φ46（+0.016，0）深103孔的加工及厚度103斜面与底面的位置度要求是整套夹具最大难点。

图1 整体结构图

结构改进

为了达到部件使用要求，可通过更改部件结构，改善加工工艺达到尺寸要求。

具体方案如下：将部件改为分体式，分解为部件1、部件2、两部分。

对加工中本体变形的控制，采用粗精加工分开，热处理低温时效等方法来减少变形。部件1与部件2通过焊接连接，焊接部位作焊接导向孔，以控制焊接变形。部件2斜面体与部件3底板采用螺钉及销钉连接，连接的螺钉采用均布，以消除装配变形。斜面上2-φ46（+0.016，0）孔与φ30（+0.021，0）孔位置要求通过在斜面体侧面增加φ8工艺孔来解决。工艺孔是整套夹具的测量及工艺基准。

加工工艺路线如下：

一）粗加工

a.部件1

部件1圆柱体由车工加工，φ30（+0.021，0）内孔留磨量0.15~0.2，由部件组合后坐标磨加工。长度尺寸由84加长8mm改为92，用于焊接导向。

b.部件2

部件2加工工序如下：

工序1）备料六方，工序2）刨六方—工序3）平磨磨六面，工序4)精镗找正外形做工艺孔￠8及2-φ46（+0.016，0）留再磨量，做焊接导向孔￠50，工序5）铣工找正工艺孔铣斜面留磨，工序6）钳工去刺。

二)精加工

部件2与部件1焊接后

经过检验工序及热处理工序后，进行精加工，加工步骤如下：

工序1)平磨磨底面及210两面，工序2)坐标磨找正底面磨工艺孔￠8，找正侧面及工艺孔磨2-φ46（+0.016，0），工序3)平磨找正工艺孔及底面磨好4°59ˊ21〞±15〞角度面，保证103（+0.022，0）厚度面，工序4）钳工研好各平面。

部件2斜面体上2-φ46（+0.016，0）深孔加工方法是该部件加工难点之一。由于2-φ46（+0.016，0）孔深103，坐标磨无法加工。现采用以下方法解决：精镗找正底面镗φ8工艺孔，找正侧面及工艺孔镗2-φ46（+0.016，0）孔留磨量0.15-0.25mm，热处理后坐标磨磨好φ8工艺孔，2-φ46（+0.016，0）孔由坐标磨加工10-15mm深做找正孔，保证孔距120±0.005。

因为部件2斜面体与部件1圆柱体已组合好，但与部件3没有组合，所以磨削组合件上φ46（+0.016，0）孔，装夹103厚度面既可。内磨找正坐标磨已磨好的找正孔，磨深103的φ46（+0.016，0）孔。经检查孔距120±0.005及4° 59ˊ21〞±15〞角度面合格后，将部件2斜面体与部件3底板通过螺钉及销钉连接好。找正φ8工艺孔及φ46（+0.016，0）孔，坐标磨磨好部件1上φ30（+0.021，0）孔，保证孔距60.8±0.005。最后钳工成装好各件，组合平磨好235.76±0.01（尺寸见图1）。部件加工完成。

实施效果及结束语

利用方箱和正弦规定位磨削角度面与底面，保证位置度要求，磨削时粗精分开加时效来控制和减少加工变形。采取这种方法加工制造这种类型的夹具降低了加工成本，解决了加工难题，取得了意想不到的效果。

减少了钳工的工作量，减少了送三坐标检查次数，节约了加工成本，更容易保证夹具技术要求。

通过改进结构，创新方法，经三坐标检查一次合格，各项技术指标都符合使用要求。按时交付用户使用，受到用户的好评。

（作者单位：中国航发南方工业有限公司工模具分公司）