电起爆器接头零件加工工艺优化

九江职业技术学院 (江西 332007) 张鹏飞 李正生 陈丽君 石玉宝

机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验，其发展趋势可以概括为:机械制造自动化、精密工程、传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。产品零件的加工工艺方法是多元化的，工艺的优劣直接影响着零件的加工质量、生产成本及生产效率，因此零件的加工工艺优化尤其重要。

某企业委托我单位生产一批电起爆器接头产品(见图1)，该零件较为特殊，用传统装夹方法工作效率低，加工质量难以保证，制造成本高。该零件的主视图下半部的φ45 mm 外圆需在车床上加工，上半部分需在铣床上加工。φ45 mm 外圆车削加工不准确，铣削时就会产生较深的接刀痕，要防止接刀痕的产生，必然对车削加工的精度要求会有所提高。现通过对该零件的加工工艺进行分析与优化，以解决其工艺问题。

图1 工件

1.工艺问题分析及工艺措施

(1)车削加工基准的统一问题。此类零件在车削加工时，其传统装夹方法多采用四爪装夹，但这种装夹方法加工时较难达到零件的精度要求，基准较难统一，零件的形位精度一致性较差。现通过设计一简易的车床夹具(见图2)，统一定位基准，保证垂直轴的位置精度，可解决车削加工精度的一致性问题。

图2 车削加工基准统一

(2)车削加工时零件变形问题。该零件在车削加工过程中，其夹紧力较大，零件φ45 mm 外圆容易产生较大变形，其变形量在0.2～0.4 mm，这将直接影响到后续铣削加工夹具的设计，无法确定定位基准，严重影响了零件的外观质量。在车床夹具里增加两个凹形垫块(见图3)，将其夹紧力分散到零件的两侧，可减少零件的变形，通过切削试验，其变形量缩小至0.03 mm 以内。

图3 车削加工分散夹紧力

(3)圆弧铣削时的接刀问题。该零件在圆弧铣削时，容易产生较深的接刀痕，其原因在于:①车削加工产生变形造成基准不准确。②以零件φ45 mm外圆定位，其接触面太小，定位精度较差。③零件较薄，装夹刚性较差，而加工余量较大，粗铣时会使零件移动。第一个因素在车削加工夹具设计中已得以解决，其余两个因素可以在零件上增加联接套(见图4)，同时在铣削加工夹具上增加定位销(见图5)，该定位销除了起到定位作用，还可以承载圆弧铣削时的旋转切削力，提高了零件的定位精度与装夹刚性。

图4 联接套

图5 圆弧铣削定位装置

(4)钻孔加工时的装夹与定位问题。该零件在加工主视图2 个φ2 mm 的孔时，用传统的装夹方法，较难定位，装卸麻烦，效率低。通过设计一简易的钻孔夹具(见图6)，可解决这一问题。其设计特色在于:①以φ45 mm 外圆、R17.5 mm 圆弧及27 mm的扁方定位，提高了定位精度。②将夹具固定在钻铣床工作台上，每次装卸时，只需将工件插入夹具中用手轻轻按住端面，钻第二个孔时，将工件调头插入即可，装卸方便，大大提高了生产效率。

图6 钻孔夹具

2.工艺方案拟定

(1)下料:下φ70 mm×80 mm 铝圆棒。

(2)铣:粗铣外形成47 mm ×51 mm ×77 mm，粗铣14 mm×30 mm 台阶。

(3)数控车:车左视图水平螺纹轴(见图7)，车左视图垂直轴底部φ45 mm 外圆及螺纹孔 (见图8)。

图7

图8

(4)数控铣:铣顶部φ30 mm 外圆、M20 ×1.5螺纹孔、圆弧及30°倒角(见图9);铣27 mm 扁方、A 向视图缺口及2 个φ2 mm 孔(见图10)。

图9

(5)钻主视图2 个φ2 mm 孔(见图6)。

图10

3.工艺优化

为解决该零件加工过程中的工艺问题，设计与其相对应的专用夹具，在确保零件加工质量的前提下，为了提高生产效率，根据我厂设备资源，将工序细化分解，采用并行工作方式，形成生产流水线(见图11)，缩短工作周期，并对生产设备集中管理，减少中间环节。

4.结语

通过本次工艺优化，解决了电起爆器接头产品零件在加工过程中的一些工艺问题，并设计出一些简单而实用的专用夹具，通过切削试验，保证了零件的加工质量，降低了生产成本，提高了生产效率，同时可应用于同类零件的加工，为同类零件加工提供了有益的借鉴。

图11 零件生产过程