作為世界技能大賽數(shù)控銑削項(xiàng)目之一，零件圓孔垂直度的精密加工一直是難點(diǎn)，具有內(nèi)腔鏤空、裝夾困難、易變形的特點(diǎn)。在多次訓(xùn)練中，參賽選手發(fā)現(xiàn)零件圓孔垂直度達(dá)不到圖紙要求。在了解了播放器的相關(guān)處理工藝后，進(jìn)一步優(yōu)化工藝。通過使用插頭、專用軟爪、螺旋千斤頂和工藝表，確保刀具旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于零件定位面具有正確的相互位置，從而保證該尺寸的形狀和位置精度。

1.零件圖的分析

從圖1可以得出，零件形狀復(fù)雜，加工工序多。零件整體形狀?yuàn)A緊位置少，接觸面小，空腔，長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)，剛性差。ф24圓孔(F11位置)的垂直度一直達(dá)不到要求。經(jīng)過分析，可以采用多次定位夾緊，相互參照的原則。兩面粗加工后，精加工，優(yōu)先加工基準(zhǔn)面和再加工孔，保證ф24圓孔的垂直度與基準(zhǔn)面重合。

2.零件加工工藝分析

這部分要求高表面質(zhì)量和精度?？紤]到精度，如何將零件的變形控制在精度范圍內(nèi)，是加工該零件的最大難點(diǎn)。通過分析該零件的精度要求、材料和設(shè)備，主要有以下幾個(gè)方面:

(1)坯料本身內(nèi)應(yīng)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最大。為了解決上訴問題，提出了以下解決方案。

2.1改進(jìn)零件的傳統(tǒng)夾緊方式。

對(duì)于空心薄壁零件，采用以下夾緊方法來(lái)減少變形:①填塞法。零件內(nèi)部填充有座圈，以便零件在夾緊時(shí)不受夾緊力的影響。②留出合理的工藝表。在零件的懸空位置和夾緊位置留出工藝工作臺(tái)，以加強(qiáng)加工剛性，減少夾緊變形。

2.2合理安排工作程序

動(dòng)態(tài)銑削時(shí)，由于刀具快速間歇進(jìn)給，整個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生沖擊，影響零件的精度和表面粗糙度。因此，數(shù)控動(dòng)態(tài)銑削過程一般可分為:粗加工、底部間隙和圓角間隙、半精加工、最終精加工等過程。

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。如果夾緊力太小，零件容易因加工而松動(dòng)；如果夾緊力太大，零件會(huì)變形。為了控制零件的最小變形，在零件半精加工后準(zhǔn)備最后的精加工步驟時(shí)，稍微松開虎鉗，讓零件自然回彈釋放部分應(yīng)力，然后輕輕夾緊，保證零件能夾得恰到好處，以獲得更好的加工效果。夾緊的原理是力的作用點(diǎn)最好在支撐面上，夾緊力的方向作用在工件剛度最好的方向上。在保證工件不松動(dòng)的前提下，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(diǎn):

(1)夾緊機(jī)構(gòu)不會(huì)干擾零件。

(2)零件的夾緊變形小。

(3)夾緊快速方便。

(4)夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

(5)夾具便于定位元件。

3.加工路線

零件應(yīng)由帶測(cè)力裝置的平口鉗、專用軟鉗夾、壓板和輔助插頭加工。

(1)用100mm寬端面的平口鉗夾住毛坯，以此為粗基準(zhǔn)，對(duì)正面進(jìn)行粗加工，留出98mm的工藝臺(tái)。

(2)用平口鉗將98mm端面夾到對(duì)面進(jìn)行粗精加工。

(3)將堵頭填入反槽進(jìn)行夾緊，夾緊時(shí)校正零件的平面度(小于0.01mm)，清潔前夾緊臺(tái)，精加工前部，如圖2所示。

(4)將銑削專用軟鉗口安裝在平口鉗上，同時(shí)夾緊94mm和78mm端面，清理根部工藝表(不包括懸臂工藝表)并精加工正面，然后用壓板壓住前懸臂部分，用螺旋千斤頂托住底部，清理懸臂工藝表根部，如圖3所示。

(5)橫向安裝平鉗，夾緊零件的加工面。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過該零件的加工設(shè)計(jì)，采用合理的加工工藝，使用相關(guān)的軟卡爪、螺塞、螺旋千斤頂和壓板，成功克服了ф24(F11位置)圓孔垂直度達(dá)不到要求的困難。