薄壁零件的加工

制造业信总化

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薄壁零件的加工

李铁钢

（沈阳工程学院机械工程系，沈阳１１０１３６）

摘要：分析了压力圆顶的腹板组件零件特点，制定出可行的工艺方案，提出利用曲面真空铣夹定位进行数控加工的方法，论述了夹具制造和零件ａｎＴ的典型问题，经过生产证明了／ＪＩＴＴ艺方案的正确性。

关键词：曲面薄壁零件：数控加工：曲面真空铣夹

中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１００２—２３３３（２００８）１１—０１０８—０３

１工艺方案规划

某型产品零件压力圆顶腹板组件１４８Ａ２２８１一ｌ一７是

一个薄壁曲面型的腹板，如图

ｌ所示，外廓尺寸为１６５０ｍｍｘ

１３５０ｍｍ，厚度为０．８ｒａｍ的铝

合金，材料牌号为：２０２４一Ｔ２，

每个零件上面有３００个左右

的４，２．４的装配导孑Ｌ，个别零件有开口。此项零件装配后的压力圆顶要求能够承受一定的压力，不允许漏气。

从总体上来说，此零件为钣金类零件，零件必须先利用蒙皮拉伸机拉伸成型，周边带加工余量，而后铣切周边，钻装配导孔，铣开口。其对外型的加工，有３种工艺方式，（１）由钣金生产部门划零件外缘线，按线铣切周边，此方法缺点是加工精度低，不能保证加工精度要求。（２）各制造一套钻模板，钻模板上制有装配导孔和开口，按钻模板铣外型、钻孔，此方案缺点是需要制造７套钻模，钻模的形状复杂，设计制造周期长，并且外型的制造精度较划线铣切有所提高，但仍然不能满足加工要求。据装配专家言外型处易产生微裂纹，产品在历史上曾经发生过因腹板边缘断裂而发生事故的情况。（３）数控加工外型及导孔和开口，加Ｔ精度高。

分析此类零件的结构特点，为薄壁的钣金拉伸零件，要想数控加工，必须首先解决零件的定位问题。零件平面尺寸大、厚度薄、刚性差，定位装夹困难，采取全型面和２一咖５．２定位孔定位，利用真空夹具吸附配合压板装夹零件，５坐标联动加工数控铣外型和钻孔及铣开口。压力圆顶为一回转型面，由此７项零件组成，利用“成组技术”分析知，零件外廓大小相差不多，零件型面为在一个回转体表面上，可以利用一个真空铣夹制造，外廓按零件的最大外廓设计。零件在ＣＡＴＩＡ软件中按照产品的绝对坐标系建模，可以进行图形变换操作。

２真空铣夹设计与制造

此零件能否正确进行数控加工，真空铣夹的设计致关重要。以前我们用过真空吸附加工过平板类的零件，对曲面类零件的加工这还是第一次。夹具的设计与工艺方

１０８Ｉ机械工程师２００８年第１１期案是密不可分的，此７项零件共用一套夹具，经过分析１４８Ａ２２８１－７为最大的零件。因夹具复杂，故将夹具也采用ＣＡＴＩＡ进行设计，便于数控制造。为减少坐标变换，夹具坐标系以１４８Ａ２２８１—７的坐标系设计。此组件外廓由４种形式组成，在三维数据中各自以其空间安放位置存放，现将其Ｍｅｒｇｅ到一个模型中，以回转轴为中心，各自定义一个旋转变换，将其旋转到一７的位置，使所有的７项零件紧邻的两侧边缘重合，那么另一侧边缘将有４种不同的形式。为便于零件在夹具上的定位，在此７项零件上制出２一咖５．２的定位孔，此定位孔在一７的零件上给出，铣夹和拉形模及零件上一致，零件拉伸成型后由钣金生产车间制出。零件壁薄，加工外形中外侧部分易上翘和卷起，影响加工，在加工前将７

项毛料以最大的状态留

余量，四周用压板压紧，

如图２所示，真空独立

吸附，使在外型加工完

毕后，外侧的毛料仍能

够吸附在夹具上。在拉

伸型胎上划有零件的毛

料线，便于钣金生产车

间拉形后切割余量。

各项零件的内部密封区由若干个小的密封区所组成，各密封区应躲避开７项零件的开口及导孔处。为有效吸附，总管路由４条管路组成，分片抽气。为便于对刀找正，设置一对刀块。

真空铣夹制造关键部位采用数控加工，从结构卜看．上表面形状复杂，具有密封槽、定位孔和抽气孔，厚度较厚，不可能采用拉伸成型后加工，必须采用铸造毛坯，先粗加工上下型面，而后

将骨架焊接后，再精加

工曲面定位上表面、密

封槽、定位孑Ｌ和抽气孔

等。粗加工与夹具贴合

的型面时，可以将公差

取大一些，本工装取行

　万方数据

　万方数据

　万方数据

薄壁零件的加工

作者：李铁钢

作者单位：沈阳工程学院,机械工程系,沈阳,110136

刊名：

机械工程师

英文刊名：MECHANICAL ENGINEER

年，卷(期)：2008(11)

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3.王隆太机械CAD/CAM技术 2001

4.尤春风CATIA V5机械设计 2002

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本文链接：/Periodical_jxgcs200811046.aspx