作者：黄华宾

单位：山东常林机械集团

来源：《金属加工（冷加工）》2017年第1期

　　我司生产的一种液压产品中，一款液压轴向柱塞泵的联接法兰的材料为HT300C，在加工过程中，加工主要部位为上下两段圆弧的a、b、c三个部位，加工难点是其内侧两段圆弧的加工，如图1所示，对圆弧的平行度、位置度和圆弧度及圆弧侧面垂直度要求较为严格，加工难度较大。

图1 法兰部分尺寸

1.零件工艺分析

　对工件尺寸及形位公差进行分析，加工难点在于面轮廓度为0.01mm，平行度为0.02mm，位置度0.08mm，圆弧半径61₀^+0.02mm，加工面不是半球，而是小于180°的圆弧。传统的加工内圆弧工艺设计采用加工中心对其圆弧进行铣削或镗削，对设备功能要求较高。从降低设备投入成本和提高产品生产效率为出发点，改铣削或镗削为车削，应用普通数控车床加工，完成对内圆弧的车削。

2. 零件加工方法

　传统加工内半圆弧加工方法一般都是采用铣削或镗削，即仿照加工内孔的方法加工，其原理是定尺寸刀具法加工，圆弧半径和成型刀具的半径相等。铣削或镗削时，刀具做旋转运动，同时为保证工件两端圆弧的轮廓度，刀具进给方向需要单向进刀，这样工件需要绕机床主轴旋转180°，要保证上述切削运动的同时进行，需要配备至少5轴以上的加工中心，对刀具和工装的刚性要求更高。目前现有的工装夹具在铣削时，一次装夹只能完成一件工件的加工，加之工艺装备的影响，产品的生产效率低，不能满足加工的需求，需改变加工工艺，改铣削或镗削为车削，一次装夹完成2件加工。经上述分析，设计制作了高精度车削夹具，如图2所示。

图2 夹具组合工装

1.定位销 2.锁紧螺栓 3.开口压板4.定位环 5.法兰（产品） 6.压杆 7.底盘8.连接盘 9.夹具体 10.内六角螺钉

3. 夹具结构及工作原理

　将连接盘8通过联接螺栓与机床的连接盘联接在一起。夹具体9用内六角螺栓10固定在连接盘8上，由于被加工件对限位基面（夹具体两侧表面）平面度和表面粗糙度的要求很高，所以采用定位环4、定位销1和夹具体9相分离的结构，便于对限位基面的加工制作和后期的更换。定位环4的形状与被加工面的基面相似，把被加工件扣在固定支架两侧面，由于法兰端面、定位销孔和子口外圆前序加工完成，使两者的配合间隙配合，限制工件的6个自由度。通过压杆6、开口压板3，对工件压紧。两处的压紧装置对称布置，使夹紧过程中工件的主定位面与夹具的主定位基准完全重合，保证工件重复装夹定位精度，减小定位误差。完成加工后，只需把螺栓松开，把开口压板3取出，对法兰进行更换，完成工件的装卸任务，方便、快捷、高效且减少劳动强度。

　工件在车削时，自制了专用刀具，同一把刀杆，安装两把切削方向相反的刀片（见图3），能够向上和向下分别切削工件上、下侧圆弧b、圆弧侧面a和退刀槽c，通过一次加工，完成上下两段圆弧的切削。

（a）自制刀具

（b）夹具实物

图 3

4. 注意事项

　该夹具在设计制作过程中，应严格控制以下几点：

　（1）应严格控制夹具体厚度，如图2所示尺寸A、B，保证工件加工后的直径尺寸D。

　（2）严格控制夹具两结合面的平行度及与底面的垂直度，严格控制两定位环的位置度在设计要求范围内。

　对夹具体9和定位环4应采用中碳钢以上的材料，经淬火、回火处理，增强其精度和耐磨性。

5. 结语

　经多次试加工后测量，两圆弧的圆弧度在0.006mm左右，平行度在0.012mm左右，位置度在0.05mm左右，完全符合产品加工要求。经过批量加工后，除去其他方面的影响，产品加工合格率能够达到100%。

　通过该夹具的投入，大大节省了多功能加工中心设备的投入，使用普通数控车床即可完成内圆弧的车削，节约了投入成本，降低产品的加工成本。

“刀具”约稿函
2018年金属加工（冷加工）杂志“刀具”栏目约稿如下：
（1）刀具的先进技术及发展趋势。（2）刀具的先进设计理念与制造经验。（3）刀具的选型和应用。（4）在实际加工过程中使用刀具的心得。（5）刀具使用的具体案例分析或解决方案的改进等。
本次约稿的“刀具”栏目文章侧重于金属加工冷加工范畴，来稿一经录用，马上安排发表！官方唯一投稿网址：tougao.mw1950.cn，点击网址，登录网站，注册账户后按步骤进行投稿，希望广大作者和读者积极投稿！投稿不需支付任何费用！
金属加工（冷加工）编辑部

本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请点击举报。