螺旋曲面工装夹具的设计以及加工工艺

摘 要：现代科学技术的飞速发展，机械产品不断更新和发展，朝着越来越高的精度，随着更好更好的方向发展。在本文中，我们主要分析如何高精度地处理外角部分的螺旋面，并探讨加工过程中的问题。

关键词：数控铣床；螺旋曲面；工装夹；加工工艺

一、外折角零件的加工工艺分析

我们假设材料的外角为2Cr13，在此之前的工艺过程中除了角度已经通过简单的加工，经过普通铁床的销钉形状，钻孔钻孔，攻丝，磨削等磨削加工。这个过程的工作量比较大，主要表面螺旋加工，加工过程中要注意使用粗糙粗糙的经过精细加工的作业方法，最后在钳工抛光作业中使用。

（一）加工特点

在进行加工的时候，由于整个过程的工作量比较大，而且需要较高的加工精度，所以在加工的时候一定要谨慎处理。除此之外，由于加工的是螺旋曲面，所以需要螺旋曲线、弧线以及斜角，需要先进的技术进行加工。通过大量的实际加工实践，我们得出结论，该过程应该在数控铣床的操作上。由于其部件具有处理，校准困难的特点。这部分在加工过程中严重硬化，变形等处理不当会产生振动会导致钝角或裂缝现象。数控铣床具有精度高，工件质量稳定的特点，从而为工作质量的提高打下坚实的基础。使用数控铣床进行工作时，可以有效消除手动操作造成的误差，同时提高同批次软件的尺寸一致性，保证产品质量稳定。因此，在外角加工零件的过程中采用上下分层铣削法。

（二）刀具选用

在处理中，我们应该根据工具选择的实际情况。另外，对于角部2Cr13的材质，我們将总结出这种材质的特点有以下几点：（1）强度高。特别是在高温情况下，其强度和硬度表现出这一优势；（2）塑性，变形性，韧性高；（3）在操作过程中导热性低；（4）粘附力强，因为其在BUE的切割操作中易于形成；（5）在冷却现象的过程中容易显示。基于以上特点，我们可以使用硬质合金刀具的实际加工，粗铣刀，最后精铣。

二、夹具制作

（一）夹具结构

一般来说夹具的结构是比较简单的，主要有定位板和底板组成，定位板是用来固定夹具对应工件的，将工件定位到定位板上即可对工件进行相应的操作。常规的定位方式是使用螺栓螺母定位，这种方式操作简单，而且相关零部件较少，受到广大施工人员的青睐。底板是前面板的底部有一个41mm×19mm×5mm（这个尺寸配合过盈配合尺寸）的凹槽；中间底面的底部有一个用于安装两个导向键的通槽；使夹具T型槽可以直接精确地铣削精密联轴器的数控铣床。在进行地板设计的时候需要根据实际需要定位的零件进行确定，这样才能保证后期进行使用的时候才不会出现定位夹具与工具不相符等问题出现。在加工的时候，一定要严格按照设计图纸进行加工，保证加工出夹具符合设计图纸的要求，并保证两个宽17mm半通槽，钻孔，攻丝，两面研磨，铣槽，匹配定位键，最后铣槽。

（二）夹具的使用方法与工作原理

夹具在使用的时候有其固定的安装和使用方法：首先，将地位块放到相应固定工具的上面；然后使用螺栓螺母将其固定；最后，将工件放在地板上的定位块上，用M5螺丝锁紧工件，最后压下工件将被按下。

三、利用夹具安装外折角零件的加工工艺

粗加工是指在螺旋表明进行粗糙的加工，然后根据加工工件的各项特点，选择合适的粗糙加工方法，对其外形进行粗糙加工，通过粗糙加工可以是工件显现出基本的外形，但是并不能投入正常使用，需要使用还需要进一步细加工。在进行粗糙加工的时候先加工工件的一面（这里称为A面），然后再加工另一面（这里称为B面），在加工完A面之后，将工件进行翻转，将A面进行固定，然后对B面进行加工，完成A、B两面的加工之后才算是完成了整个工件的粗糙加工。经过大量的实际操作，总结除了在工件粗糙加工过程中一些需要注意的问题：①在铣削的时候，受到铣削力的作用，工件很有可能发生固定松动，从而影响了工件加工的精度。②在加工倒角过程中很有可能使工件周边产生缺口，影响工件的各项力学性能。③工具磨损快，处理需要8h。合理的铣削方法。对于这一系列问题，解决方案是改变路径的路径（而不是从底部切换到顶部）。路径分析从下至上的路径非分层处理，该工具具有更深的铣削深度，铣削宽度相对较窄。对于一般的普通机床来说，其使用螺旋立铣刀进行加工，但是在长时间加工之后，螺旋立铣刀会发生磨损，达到磨损疲劳强度之后就不能继续使用，需要进行刀的更换，专业才能保证后面工件加工的精度。这是由于螺旋铣刀在加工过程中，刀具磨损集中在切削部位，如果使用深度较小，宽度较宽的刀具寿命影响较大。铣削深度大，铣削宽度相对较窄，刀具相同，使用寿命更长。由于高速切削，对夹具夹具的切削力，M5螺纹销不易松动，工件不会移位。切割工具避免斜切面切割，避免切削过程中发生，剩余部分钳工受挫，抛光。

四、结语

综上所述，夹具可以有效的将需要加工的工件进行固定，从而保证工件加工的精度。本文通过分析夹具工作的特点和制作方式，然后分析了夹具在使用过程中需要注意的方面，希望能有效的改善我国当前夹具使用现状，充分发挥夹具的特点和优势。

参考文献：

[1]汤红艳，吴会东，田军章，徐炳珍，姬长锁，黎程，贺京军，赵一俏.弧齿锥齿轮小轮热滚轧成形数值模拟及试验装置设计[D].河南科技大学，2017.

[2]吴志斌，李勇，修燕，梁敏，徐佩茹，马依彤，温浩.工件定位点布局方案规划算法及系统开发[D].南昌航空大学，2017.

[3]万林林，刘志梅，严虹，贾小青，杨鑫，胡楠，于群.氮化硅陶瓷回转曲面典型零件高效精密磨削工艺实验与理论研究[D].湖南大学，2017.

作者简介：徐晓芮（1989），男，汉族，山东寿光人，本科，助理工程师，工艺工程师，研究方向：机械加工。