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简易工装夹具的使用和选择


  1、简易工装夹具的使用
  由于模块壁薄,强度低,若夹紧力过大,会产生翘曲;若夹紧力小,模块在切削力作用下易松动,发生危险。所以在高度方向上多增加支撑平台,并在支承点处用压板压紧,这样模块就不会因受夹紧力的作用而产生变形。为了控制加工大型薄壁件时产生的变形、提高加工稳定性和方便装夹,特设计专用简易夹具。如图4所示为本文采用的专用夹具,它由若干Z型定位支架和底板组成,Z型定位支架通过螺栓固定在底板上。先编制数控程序保证加工车门模块的正反两套Z型定位支架间的高度落差与加工模块预留精基准平台和支撑平台高度落差保持一致,然后将车门模块自然固定在Z型定位支架上,再通过编制数控程序铣削来保证模块支撑柱子Z向高度落差(即修精基准),最后用杠杆表进行检测。模块的一面加工后将模块拆除反转放置,安装另一套Z型定位支架,采用同样方法对模块另一面进行加工。
  此夹具还可将人工时效或自然时效后的薄壁件模块自然放置在已安装好Z型定位支架上,用塞尺检测Z型定位支架与预留柱子模块接触端面的间隙,可检测出模块在各个方位的最大与最小变形量;对于加工完后的模块,拆除吊装螺栓后,可再用塞尺检测加工后的实际变形量,供后续加工与CMM最终测量参考。
  该专用工装简单快捷,减少了装夹时间和加工变形,提高了薄壁件加工稳定性和加工精度,并为薄壁件加工后提供快捷的变形测量方法。
  2、切削温度控制与机床、刀具的选择
  (1)切削温度控制。切削温度对加工影响较大,为控制切削时温度对加工变形的影响,将精加工放在恒温加工车间,切削液采用油质切削液,加工瞬时温度可控制在30℃以下,以免材质瞬间氧化,从而控制加工变形。
  (2)机床选择。粗加工与半精加工在刚性较好、功率较大的三轴数控机床上加工,精加工采用先进的大型五轴数控机床进行定轴整体加工,保证精加工时一次装夹,可加工到所有部位,保证了大型薄壁件各部位之间的位置精度,并采用少背吃刀量轻切削的高速加工方法,以控制精加工时产生的变形量。
  (3)刀具选择。在模块加工中,合理的刀具角度对切削力的大小、切削热变形、表面粗糙度都至关重要。本文选用整体合金的R角铣刀,此类刀具特点是:
  ①超细晶粒硬质合金基体;
  ②采用45°螺旋角,且为了增加排屑空间,常采用2刃或4刃铣刀;
  ③独特底刃R角设计,刀柄较短,增加切削强度,刃口极其锋利,以减少挤压加工,以免产生发热变形;
  ④精加工或侧壁加工时都必须采用锋利的铝合金专用的硬质合金球头刀或立铣刀。
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