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一種支（zhī）架加工工藝（yì）改進技（jì）術

2020-9-29 來源：中國航發北京航科發動機控製係統科技（jì）有限作者：馬（mǎ）凡,尹三鵬,溫國柱,劉明陽

摘要：通過（guò）對（duì）支架零件立臥加工的改進（jìn）研（yán）究，對傳（chuán）統加工工藝進行優化，選用（yòng）臥式加工（gōng）中心加工軸承孔（kǒng）及（jí）安裝槽，保證了軸承孔及安裝槽的一致性；增（zēng）加工藝定位孔，采用雙圓柱銷（xiāo）定位，解決支架（jià）的（de）裝夾定位（wèi）問題。此（cǐ）方法改進可大（dà）幅縮短支架加工時（shí）間，提高零件合格率。

關鍵詞：支架；臥式加工中心；雙（shuāng）圓柱銷；基準重合（hé）

某型號導彈的重要控製部件電動安（ān）全結構（gòu）中，支架是電動機構的關鍵零件。在電動機構中，電（diàn）機通過齒輪與絲杠實現傳動，絲杠轉動帶動叉杆，通過（guò）控製叉杆的在絲杠上的運（yùn）動距離，實現（xiàn）電動機構的控製。電機、齒輪、叉杆等零件均安裝在支架上，支架的部分關鍵尺寸如圖 1 所（suǒ）示：① Φ19mm 孔（kǒng）中心與 18mm 槽中心的對稱度為 0.03mm ；② Φ19mm 孔（kǒng）中心與 6mm 安裝槽的位置尺寸 ±0.013mm。如果軸承孔與槽之間位（wèi）置度不合格，將導致齒輪傳（chuán）動卡滯、叉杆與支架運動幹涉、叉杆運（yùn）動達不到指（zhǐ）定位置，整個電動機構安裝調（diào）試難度（dù）大，不（bú）能保證電動安全結構的合（hé）格交付。

采用原工藝方案（àn），需要平磨加工支架底麵和側麵基準，由於支架結構特殊（shū），平磨加（jiā）工效率低；並且為滿足支架高位置度尺寸要求，需要高精度的（de）立臥加工（gōng）中心或五軸加工中心（xīn），對操作者的技能水平要求很高，在實際生產加工過程中，Φ19mm 孔（kǒng）中心與 18mm 槽對稱度在 0.02-0.06mm 之間，產品質（zhì）量波動大，立臥加工中心加工效率低。因（yīn）此，需要對支架的加工工藝進行改（gǎi）進，解決對稱度超差（chà），平磨及立臥加工中心效率低的問題（tí），並（bìng）降低操（cāo）作難度。

圖1 支架關（guān）鍵尺寸

1 、原工（gōng）藝方案

原工藝方案：①粗（cū）加工：立銑加工四方（fāng）後，快絲加工（gōng）支架（jià）的外形，然後對零件進行穩（wěn）定處理。②半精加工：兩道平磨工序，第（dì）一道平磨加工底麵的基（jī）準麵，第二道平磨，利用底麵定位，加（jiā）工垂直麵，厚度尺寸公差 ±0.007mm。平磨後，利用銑床加工部分非關鍵尺寸。③精加工：利用立式加工中心，加工 Φ3.5mm 和Φ2.8mm 工藝定位孔，立臥加工（gōng）中心通（tōng）過專用夾具，加工支架上端麵及 2 個側麵所有內容，再加工底（dǐ）麵槽及側麵圓弧，最後去毛刺，拋光（guāng）。

2 、存在的問題及原因分析

原工藝方案加工產品周（zhōu）期長，加工效率低，影響零件（jiàn）交付。分析（xī）原因：平磨加工難度大，加工周期長，立臥加（jiā）工中（zhōng）心加工時，為保證位置度合格，需（xū）要反複找正零件的基準麵，找正難度大，加工效率低且加工質量難以保證（zhèng）。

①為保證支架（jià）的定（dìng）位精度，需要安排兩道平磨工序。工序一：保證平麵 3 與基準 A 垂（chuí）直度 0.01mm，如圖 2 所示；工序二：需平磨 2 個垂直麵，且對雙基準垂直度要求（qiú）為 0.02mm，如圖 3 所示 , 這（zhè）二道平磨工序加工難度大，對加工者的（de）技能水平要求高（gāo），為保證位置尺（chǐ）寸的合格，需（xū） 100% 測量位（wèi）置度，導致二道平磨工序報廢率（lǜ）高（gāo），質量不穩定，加工效率低。

圖2 平磨工序一

②立（lì）臥加工中心加工時，為了保證高位置度要求，加工時需（xū）要保證（zhèng）基準的一致性，加工（gōng）前找（zhǎo）正基準麵 D在 0.005mm 以內，且由（yóu）於零件小，裝夾位置有（yǒu）限（xiàn），零件需要倒換一次壓緊位置，倒（dǎo）換壓緊位置前後需要找正（zhèng）基準麵。立臥加工中心在加工過程中，受溫度或其他因素影響（xiǎng），零件在批量加工過程中，需反複三坐標計量，調整立臥轉換化之間的誤差。

圖3 平磨工序二

3 、研（yán）究改進新工藝（yì）

通過研（yán）究分（fèn）析，找到（dào）了造成支架加工質量不穩定，加工效率低（dī）的主要（yào）原因有：①定位基準不重合；②平磨半精加（jiā）工質量差；③對設備精度及操作者技能水平要求高。

對此將工藝做（zuò）如下改進：

分析支架零（líng）件的特（tè）點，改變零（líng）件的（de）整體加工思路，利用設備自身的精度，使零件所（suǒ）有精尺寸和高位置度尺寸一次（cì）加（jiā）工完成。

①立臥加工中心改臥式加工中心，利用臥式加工中心一次完成所有精加工要素的加工。

②由底麵（miàn）定位改側麵定位，利用零件（jiàn）側麵 R10mm圓角，增加（jiā） 2 個 Φ2.5mm 的（de）工藝定位孔 [1]，製作（zuò）臥式加（jiā）工（gōng）中心夾具，如圖 4 所示，為增（zēng）加定位銷的強度和定位（wèi）精度，夾具定位銷使用雙圓柱銷（xiāo） [2]。

③調整平磨的加工內容，降低平磨的加工難度，如圖 5 所（suǒ）示。

改（gǎi）進後的工（gōng）藝方（fāng）案：

①粗加工：立銑加工四方後，利用（yòng）快絲加工出支架的外形，然後進（jìn）行穩定處理。②半精加工：一道平（píng）磨工序，加工（gōng）五個平麵。平磨後，銑床加（jiā）工（gōng）部分非關鍵尺（chǐ）寸。③精加工（gōng）：利（lì）用立式（shì）加工中心，加工側麵兩（liǎng）個 2.5mm 工藝定位孔，臥式加工中心通（tōng）過專用夾具和工藝（yì）孔定位，加（jiā）工支架上端麵及 2 個側（cè）麵所有內容，然後立式加工中心（xīn）加（jiā）工底麵槽及側麵（miàn）圓弧，最後去毛刺，拋光。

圖4 臥（wò）式加工中（zhōng）心夾具

圖5 改進後的平磨工序

改進後，利用鉿挺（tǐng）臥式加工中心對支架進行小批量試（shì）加工，零件三坐標計量合格，且（qiě）質（zhì）量穩定。

4 、結語

通過（guò）對支架加（jiā）工工藝的（de）改進，不僅解決了長期（qī）存在的質量不穩（wěn）定，而且（qiě）大大縮短了產品的加（jiā）工周期，提高了生產效率。因此針對不同的生產條件，對產品（pǐn）進行合理（lǐ）的工藝改進是實現質量保證和產能提升的關鍵思路（lù）。

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