摇臂类零件多工位夹具设计

GXF360 2017-05-29

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摇臂类零件多工位夹具设计

李晓萍，刘国航，牛雪平

(郑州郑飞机电技术有限责任公司，郑州 450005)

摘要：航空产品摇臂类零件形状复杂，尺寸精度和形位公差要求高，定位和加工难度大，为此文中介绍了一种一个集成装夹工装，可以一次装夹完成多道工序。

关键词：工艺数控化；多工位工装设计；提升效率

0 引言

摇臂类零件是航空产品中比较常见的一类零件，由于其形状复杂，尺寸精度和形位公差要求高，造成定位和加工难度大，生产周期较长，为提高生产效率，充分利用数控加工设备的柔性加工优势，采取了工艺数控化，多工位加工等措施。

1 零件的结构特征

以某摇臂零件为例，其主要结构特征为：摇臂配合钩口面、一个配合轴、两个安装孔、两处配合槽等部分组成，如图1～图3所示。材料为合金结构钢（30CrMnSiA），淬火后的抗拉强度为σb=1175±100 MPa；毛坯状态：模锻件。

2 加工中遇到的重点问题

1）普通工艺路线需进行工艺数控化。

2）零件尺寸精度、形位公差、零件装夹、定位上都有较高的要求。减少装夹次数，保证加工精度,提高加工生产效率。

3 解决方案

图1 某1305连接摇臂实体图

1）工艺数控化。

摇臂热处理前、后涉及铣、钳、磨、车等多个工种。工序分散，准备和周转时间长，加工效率低。经过优化工艺路线减少了工序数目，提高了设备利用率。

2）多工位工装的研发与使用。

摇臂因加工部位的不同工作量差异较大，通过一个集成装夹工装一次加工多道工序工作量，还能集成几种摇臂零件的加工。大大节约了工装成本。举例：三种零件所使用的铣外形夹具如图4所示。

此类摇臂按一般加工方法，加工内容多达10几道工序，涉及铣、刀磨及外磨设备，用到较多的装夹工装，零件周转和加工周期较长；效率较低；此类多工位集成铣床夹具的设计和制作，使得这些内容加工被集成到一个工装上，只要设置多个坐标加工即可，即用一个集成装夹工装一次加工之前10多道工序才能加工完的工作量，用时只有42 min；减少了设备占用。