在分析護(hù)線盤零件結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了其加工的工藝方案，提出了后續(xù)工序加工中 防薄壁變形的工藝問題，設(shè)計(jì)了彈性內(nèi)脹夾緊以及引線槽側(cè)立銑削加工的簡易夾具，并就 其設(shè)計(jì)制作的要點(diǎn)進(jìn)行了分析說明，有效地保證了實(shí)際加工的需要。

一、護(hù)線盤零件車銑結(jié)構(gòu)特征及工藝分析

圖1所示為某電子秤用護(hù)線盤零件，是繞放電 磁線圈用的骨架護(hù)盤。該零件材料為2014鋁合金， 加工性能良好。零件主體呈回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，形狀雖不復(fù) 雜，但尺寸精度要求較高，其盤腔內(nèi)壁與磁芯有間隙 配合要求，線圈繞放槽部位為薄壁，壁厚約0.85mm。 除回轉(zhuǎn)主體結(jié)構(gòu)外，還有底盤盤面上的孔系，且線圈 槽至底盤間還開有一寬2mm的引線槽。

從結(jié)構(gòu)形狀來看，該零件主體的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)應(yīng)以 車削加工為主，基于尺寸精度考慮，需通過粗、精車 實(shí)現(xiàn)，且因其有薄壁結(jié)構(gòu)，需采取防變形的工藝措 施，宜在精車時(shí)采用彈性內(nèi)脹夾具；底盤上的孔系及 引線槽則需要通過鉆銑加工實(shí)現(xiàn)，由于引線槽口有 幾處R0.5的圓弧轉(zhuǎn)角且與孔系不在同一加工方向， 若采用工序分散的安排，則鉆銑應(yīng)在兩次裝夾下完 成，并需考慮裝夾中如何保證位置精度的問題。

二、零件車銑加工工藝方案的確定

根據(jù)上述分析，除盤面孔系及引線槽需用銑削加 工外，其余均可用車削加工完成，零件總體工藝安排 見表1所示。第一道工序可先用中45的長棒料粗車內(nèi)外輪廓后精車內(nèi)腔至尺寸，最后以車槽方式粗車左 側(cè)小柱臺(tái)并切斷分離；繞線槽部分可根據(jù)所選用的車 刀副偏角大小自然形成錐度角過渡，各處留足精車余 量。后續(xù)幾道工序均可用已精車出的中37.75的內(nèi)腔 作定位基準(zhǔn)，以彈性內(nèi)脹式夾具裝夾，避免薄壁變形 的產(chǎn)生。底盤盤面孔系和周側(cè)引線槽因加工方位呈正 交狀態(tài)，需要作兩次裝夾的分散工序進(jìn)行。

在工序組合方面，外輪廓粗車、內(nèi)腔粗精車、切 斷分離組合為一個(gè)工序；若使用車削中心，則后續(xù)外 輪廓精車及軸向孔系加工、徑向引線槽的銑削加工 可組合在一次裝夾中實(shí)現(xiàn)，這樣還可節(jié)省夾具的數(shù) 量、簡化夾具結(jié)構(gòu)，避免工序分散時(shí)，對(duì)銑引線槽的 工序需添加定位元件單獨(dú)制作夾具的麻煩。

三、車銑加工的夾具設(shè)計(jì)與制作

以上工藝安排中，除第一道工序直接采用自定 心三爪卡盤裝夾外，其余幾道工序均需要設(shè)計(jì)制作 專用夾具。

(一）彈性內(nèi)脹式簡易夾具

如圖2所示是針對(duì)薄壁加工設(shè)計(jì)的簡易彈性內(nèi) 脹夾具。夾具本體的一端做成彈性楔套的形式，由線 切割割出6個(gè)開口槽至變形區(qū)段分隔孔孔口處。鎖 緊螺母時(shí)，楔頭拉桿的楔頭迫使彈性楔套向外擴(kuò)張， 從而將工件夾緊。松開螺母時(shí)，彈性楔套復(fù)原，工件 即可取出。夾具本體可直接裝夾在三爪卡盤上，小批 量時(shí)，可用扳手從卡爪縫處鎖緊螺母，大批量時(shí)可與機(jī)床液壓夾緊裝置連接實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)夾緊。

為保證夾具使用的可靠性，夾具設(shè)計(jì)制造應(yīng)作 如下考慮：

1.夾具本體的彈性楔套內(nèi)斜面和拉桿的楔頭應(yīng) 按配合要求磨削，且錐度不能太小。

2.夾具本體的彈性楔套部位應(yīng)淬火以保持彈性。

3.彈性楔套安裝工件的外圓面應(yīng)精車或磨削，且 在自由狀態(tài)下應(yīng)比零件內(nèi)腔壁尺寸小0.15~0.2mm。

4.彈性楔套安裝工件的高度應(yīng)比內(nèi)腔壁深度小 0.5mm，為盤面通孔鉆銑加工預(yù)留過通量。

5.為便于線切割加工，彈性楔套開口槽宜設(shè)計(jì) 為偶數(shù)的4?6個(gè)，開口槽寬0.8mm，且前端應(yīng)開設(shè)相 應(yīng)的變形區(qū)段分隔孔，以控制彈性楔套的變形區(qū)域。

該彈性內(nèi)脹簡易夾具可用于精車工序、盤面孔系 鉆銑加工工序（在數(shù)控銑床工作臺(tái)上安裝三爪卡盤 后再夾持此夾具）；若選用車削中心，則可將精車、孔 系加工和引線槽銑削的幾個(gè)工序集中，用此夾具在 一次裝夾下先后完成全部后續(xù)加工內(nèi)容，孔、槽的相 互位置關(guān)系可由程序控制。

(二）引線槽銑削夾具

由于引線槽銑削與盤面孔系加工的下刀方向是 正交的，在沒有軸向銑削和徑向銑削相互兼顧的車 削中心的情況下，引線槽銑削和盤面孔系加工必須 分兩道工序?qū)嵤?。若使用帶臥式三爪卡盤的數(shù)控銑 床，可直接在上述簡易夾具的彈性楔套添加1?2個(gè) 定位銷，以盤面孔系加工的某孔定位夾緊后實(shí)現(xiàn)引 線槽的銑削加工，如圖3所示。由于彈性楔套有 0.15~0.2mm的擴(kuò)張量，定位銷應(yīng)按05.8設(shè)計(jì)，夾具 裝調(diào)時(shí)將兩銷面用表調(diào)至水平即可。若擬將定位銷 設(shè)置在楔頭上，則楔頭和夾具本體間應(yīng)制作定位鍵 和鍵槽，以防楔頭拉桿相對(duì)夾具體旋轉(zhuǎn)變位而影響 引線槽在零件上的位置。

在立式數(shù)控銑床上小批量生產(chǎn)時(shí)，也可設(shè)計(jì)如 圖4所示簡易夾具。定位心軸由螺、銷釘固定在夾具 本體上，同時(shí)，定位銷還用于對(duì)工件的定位，定位心 軸的外圓面及定距深度按工件尺寸配作，工件通過 2個(gè)夾件螺釘鎖定在定位心軸上。由于每次裝卸工 件時(shí)都需要拆卸夾件螺釘，因此該簡易夾具并不適 合大批量生產(chǎn)使用。

四、結(jié)語

以上護(hù)線盤零件雖然結(jié)構(gòu)特征較簡單，各工序 的加工內(nèi)容也不復(fù)雜，因其涉及到車銑綜合加工的 要求，既可采用車銑分離也可采用車銑復(fù)合的工藝 方案，若采用具車銑復(fù)合功能的車削中心，則工序劃分可大大簡化，所需夾具的用量也相對(duì)較少。由于薄 壁結(jié)構(gòu)特征的存在，無論車銑分離還是車銑復(fù)合，采 用彈性內(nèi)脹式夾緊的徑向施力方式，對(duì)預(yù)防變形是 較好的解決辦法。本文基于該零件的生產(chǎn)實(shí)踐，介紹 了所用簡易彈性內(nèi)脹夾具的設(shè)計(jì)制作要求，同時(shí)也 就車銑分離加工時(shí)對(duì)其中引線槽側(cè)立銑削加工所用 簡易夾具做了簡單說明，僅供大家參考。