针以某难加工接头零件为例，经过改动加工办法、装夹方法、整合工序以及克己工装夹具等，对零件初始加工计划进行优化与改善，创新地提出两种工艺改善计划，并进行比照证明。新工艺计划可有用削减零件的装夹次数，削减人为要素对零件尺度精度的影响，缩短辅佐装夹时刻，到达了进步零件表面质量和加工功率的意图。

  某接头零件6个面均需加工，槽口有必定的尺度精度要求，资料去除量较大。其初始工艺计划首要选用线切开+一般铣削+磨削的加工方式，其间90%的作业内容会集在线切开和磨削上，线切开首要加工出零件外形，磨削确保最终的尺度精度。实践生产中，线切开加工耗时较长，磨削作业量也极大，零件的加工功率极低，不合适批量加工。现对该接头零件的工艺计划进行优化改善，提出两种计划，并进行比照证明，然后找出合适批量加工的工艺计划[1，2]。

  图1为接头零件结构，资料为30CrMnSiA高强度合金钢，热处理后抗拉强度＝（1175±100）MPa，多用于飞机、导弹上的首要受力零部件。从结构上看，接头零件的前、后、左、右、上和下各面（以A ～F 标明）均有必定的加工内容，需求多工位重复加工。别的，该零件尺度精度等级最高为IT8级。

  1）因为受来料自在锻毛坯尺度约束，实践工艺编列中，并没有剩余的区域设置工艺孔及装夹孔，也没有满意的区域放置压板，故初始工艺计划选用虎钳进行定位、装夹，以满意加工需求。在实践生产中确实成功加工出了几批零件，然而在加工进程中，一向存在辅佐装夹时刻长，线切开等首要工序加工功率低，在线丈量难度大，极易发生过错的丈量成果等问题，致使零件批量生产作废率高，表面质量欠好。

  2）零件6个面均有加工要求，经过多工位虎钳装夹加工的方法，必然形成定位过失的累积，导致零件各相关联的尺度难以确保。一般，想要一次性装夹零件并加工多个工位，准则上会选用五轴数控机床，但考虑到公司五轴机床的产能限制，暂定选用三轴多工位加工计划，在加工进程中需求重复进行基准校对，并添加必定的防过失手法（例如添加半精加工程序，加工结束后依据实测值调整）。

  3）零件毛坯为自在锻件，是金属资料经过冲压、塑性变形而得到的，资料内部存在较大的剩余应力[3]。此外，零件粗加工后还要进行淬火、时效处理，此进程中也会呈现较大变形。为此针对上述问题，进行消除变形量的工艺改善。

  计划一工艺流程为：加工基准面→三轴粗、精加工A 面→三轴粗、精加工B 面→三轴粗加工C 面→三轴粗加工D 面→三轴粗加工E 面→三轴粗加工F 面→热处理→三轴精加工E 面→三轴精加工F 面→三轴精加工C 面→三轴精加工D 面→铣削→钳加工→半成品查验。

  计划一首要选用三轴数控多工位加工方法，摆脱了初始计划中线切开和磨床的低效加工。考虑到零件加工半途需求进行热处理，一般热处理后零件或多或少都会发生一些应力变形，因此在工艺组织上需求考虑上述要素对后续加工的影响。

  综上，计划一将零件的加工流程大致划分为：一般尺度的粗、精加工到位，粗加工精细尺度部位，热处理，精加工精细尺度部位等几个首要的加工阶段，并合理组织每阶段的加工余量和工序内容。

  计划一存在的首要问题为：工艺流程在三轴机床上共有10个工位，需求装夹、校准10次，人为要素对零件质量的影响比较大，基准难以一致。为确保加工精度，需求消耗很多辅佐时刻，加工进程过于繁琐，功率低，零件加工周期较长。计划一尽管比初始工艺计划优胜，可是并没有很好地处理接头零件加工功率低、作废危险高及质量不稳定等问题。

  计划二工艺流程为：加工基准面→三轴粗、精加工A～D 面→三轴粗加工E 面→三轴粗加工F 面→热处理→三轴精加工E 面→三轴精加工F 面→三轴精加工C 面→三轴精加工D 面→铣削→钳加工→半成品查验。

  在计划一的基础上，计划二首要规划并投入使用一套工装夹具来削减装夹次数，然后下降人为要素对零件精度的影响，一起缩短人工辅佐装夹时刻，以到达进步零件质量和加工功率的意图。经过剖析零件结构特色，将计划一中三轴数控粗、精加工A～D 面的内容整组成一道工序，此刻选用一套能够旋转360°的侧装卡盘，即可完成一次装夹加工4个工位面的意图，而后续工序则持续沿袭计划一的工艺流程。可旋转卡盘及零件的装夹如图2所示。

  两种工艺改善计划加工的零件一次交检合格率及典型尺度合格状况比照见表1。按流水方式作业，每道工序组织一台数控机床，两种计划数控加工时刻比照见表2。

  实验数据标明，计划二的产品合格率和加工精度显着优于计划一，而且节省了很多的加工辅佐时刻，削减了占用机床数量。

  实践标明，工艺改善计划二十分合适接头类零件的批量加工，可大幅进步产品质量和加工功率，零件的典型尺度得到确保，批量生产合格率根本到达100%，节点交给周期显着缩短，到达了改善意图。该计划相同能够学习应用于其他需求多工位、多面加工的零件。

  [1] 赵军，李思君. 右侧壁腹板加工计划[J]. 金属加工（冷加工），2021（1）：75-77.

  [2] 石鑫，王广运，熊云，等. 典型零件的五轴改三轴加工工艺计划[J]. 金属加工（冷加工），2022

  [3] 孙丽敏. 钛合金自在锻“脊骨”型零件机加变形操控[J]. 东西技能，2018（1）：113-114.

  本文发表于《金属加工（冷加工）》2023年第3期39~41页，作者： 南昌新宝路航空科技有限公司  欧阳阿宁，石鑫，熊洪源，万建平，敖晓晖，苏校峰，王忠建，原标题：《接头零件工艺计划的优化与改善》。