測量頭和夾具在典型數控銑削零件中的應用和選擇

作為世界技能競賽數控銑削項目之一，零件圓孔垂直度的精密加工一直困難，具有空心腔、夾緊困難、易變形的特點。在多次訓練中，參賽者發現零件圓孔的垂直度不能滿足圖紙的要求。在了解了播放器的相關處理過程后，進一步優化了該過程。通過使用插頭、專用爪、螺旋千斤頂和工藝表，確保工具旋轉軸相對于零件定位面具有正確的相互位置，以確保尺寸的形狀和位置精度。

1.零件圖分析

從圖1可以看出，零件形狀復雜，加工工藝多。夾緊位置少，接觸面小，空腔長，剛性差。ф24圓孔(F11位置）的垂直度不能滿足要求。經分析，可采用多定位夾緊、相互參考的原則。兩側粗加工后，精加工，優先加工基準面和再加工孔，確保ф圓孔的垂直度與基準面重合。

2.零件加工工藝分析

這部分需要高表面質量和精度。考慮到精度，如何在精度范圍內控制零件的變形是加工零件大的困難。通過分析零件的精度要求、材料和設備，主要有以下幾個方面：

(1)坯料本身內應力引起的變形切削力。

(2)夾緊力引起的變形。

(3)切削力和切削熱引起的變形。

(4)夾緊力引起的變形影響大。為解決上訴問題，提出了以下解決方案。

2.1.改進傳統的零件夾緊方法。

對于空心薄壁零件，采用以下夾緊方法減少變形：①填塞法。零件內部填充座圈，使零件夾緊時不受夾緊力的影響。②留出合理的工藝表。將工藝工作臺留在零件的懸掛位置和夾緊位置，以增強加工剛度，減少夾緊變形。

2.合理安排工作程序

動態銑削時，整個過程會產生沖擊，影響零件的精度和表面粗糙度。因此，數控動態銑削工藝一般可分為：粗加工、底部間隙和圓角間隙、半精加工、精加工等工藝。

2.3薄壁，空零件的加工方法

薄壁和鏤空零件在加工過程中容易因夾緊力而變形。如果夾緊力過小，零件容易因加工而松動；如果夾緊力過大，零件會變形。為了控制零件的小變形，在半精加工后準備精加工步驟時，稍微松開鉗子，讓零件自然回彈，釋放部分應力，然后輕輕夾緊，確保零件夾緊得當，以獲得更好的加工效果。夾緊的原理是力的作用點應在支撐面上，夾緊力的方向應在工件剛度的方向上作用。夾緊力越小越好。

2.4夾具的選擇

夾具的選擇主要包括以下幾點：

(1)夾緊機構不會干擾零件。

(2)零件夾緊變形小。

(3)夾緊快捷方便。

(4)夾具結構簡單。

(5)夾具便于定位元件。

3.加工路線

零件應由帶測力裝置的平口鉗、專用軟鉗夾、壓板和輔助插頭加工。

(1)用100mm寬端面的平鉗夾住毛坯，以此為粗基準，對正面進行粗加工，留出98mm的工藝臺。

(2)98mm端面夾在對面進行粗精加工。

(3)將塞子填入反槽夾緊，夾緊時校正零件的平面度(小于0.01mm)，清潔前夾緊臺，精加工前部，如圖2所示。

(4)將銑削專用軟鉗安裝在平鉗上，夾緊94mm和78mm端面，清理根工藝表（不包括懸臂工藝表），加工正面，然后用壓板按壓前懸臂部分，用螺旋千斤頂支撐底部，如圖3所示。

(5)橫向安裝平鉗，夾緊零件加工面。

4.結束語

通過零件的加工設計，采用合理的加工工藝，成功克服了相關的軟爪、螺塞、螺旋千斤頂和壓板ф24(F11位置)圓孔垂直度難以滿足要求。