鈦合金異形曲軸零件的A軸回轉(zhuǎn)加工定位技術(shù)

針對異形曲軸零件數(shù)控銑削加工中存在的夾持不穩(wěn)、尺寸偏離及裝夾繁瑣問題，從零件結(jié)構(gòu)和材料特性入手進行工藝分析，通過夾具設(shè)計和工藝過程優(yōu)化，創(chuàng)新性地采用A軸回轉(zhuǎn)加工定位技術(shù)和強力彈性卡簧全包圍夾持方法，解決了曲軸加工中的技術(shù)難題，形成了一套穩(wěn)定可靠的技術(shù)方案。

01 序言

程序軸是某型彈射救生座椅起動機構(gòu)的重要件，由于數(shù)控加工難度大，因此進一步完善工藝方法對技術(shù)性能達(dá)標(biāo)起重要作用。

02 程序軸工藝特點

程序軸的主要功能是依產(chǎn)品秩序起動各個機構(gòu)動作，產(chǎn)生應(yīng)有的救生防護功能，其工藝特點如下。

1）程序軸的材料為TC11模鍛件，熱處理后屈服強度（1150±100）MPa，其高黏度和高韌性的特性不適合高速切削。

2）程序軸為具有不規(guī)則回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的異形曲軸，表面余量較大，結(jié)構(gòu)強度不高，不適合大深度切削。

3）工藝路線較長，共80道工序、89個設(shè)計尺寸，主要功能尺寸由數(shù)控車削、數(shù)控銑削保證。

4）3道數(shù)控銑削工序，加工內(nèi)容為起動控制功能的空間高精度尺寸，共52個尺寸，如圖片mm、φ圖片mm、110°、±30′和圖片mm，以及同軸度φ0.2mm、對稱度0.04mm等。

5）數(shù)控銑削工序分3個工步裝夾加工完成。A軸工序裝夾如圖1所示。

圖1 A軸工序裝夾

6）數(shù)控銑削生產(chǎn)操作過程繁瑣，加工中工件容易受力旋轉(zhuǎn)，較難滿足技術(shù)要求。

03 數(shù)控銑削加工難度分析

零件結(jié)構(gòu)如圖2所示。經(jīng)分析，數(shù)控銑削的加工難度如下。

圖2 零件結(jié)構(gòu)

1）數(shù)控銑削內(nèi)容分為30、40、45工序，零件的工藝精度要求高，曲軸結(jié)構(gòu)的工藝強度不高，零件的裝夾定位難度較大。

2）鈦合金材料的切削性能較差，模鍛件材質(zhì)的黏度、韌性更高[1]，要求切削力與夾持力具有較好的技術(shù)匹配性。

3）由于零件設(shè)計要求高，定位點選擇與工藝過程精度必須具備完全相關(guān)性，因此完成難度大。