巧用工装解决孔复合角度加工
文章结合生产经验并经过换算，巧妙设计简单工装从而解决了铸造悬臂类异型零件中孔复合角度加工。
标签：复合角度；工装
1 前言
在生产中经常遇到如图1所示零件，该零件为铸造悬臂类异型零件，分别在X、Y空间存在不同角度：51°、10°49′以及由此形成的复合角度13°17′，而图中φ34孔（B-B视图）不仅要保证1：8锥孔加工，同时要保证复合角度13°17′。因工件外形为铸造非机加表面，且结构为悬臂异型，形成的复合角度多，工件空间尺寸位置难以确定，导致加工1：8锥孔时，装夹、找正十分困难。经过反复思考，制作了构思巧妙的工装。该工装虽然结构简单，却将零件的空间角度进行了转换，较好解决了零件装夹、定位，同时，采用数控加工设备MA-60HB、专门定制铰刀及行之有效的工艺方法，最终解决了该锥孔复合角度加工难题。
下面就工装结构、使用及加工方法简单介绍如下。 图1
2 工装设计结构简介： 图2
如图2，该工装结构十分简单，但是较好解决了零件固定、装夹问题，尤其是复合角度13°17′也通过该工装巧妙地给予解决。下面详细介绍工装结构。
该工装为焊接结构，包括：件1（底板），件2（加强筋），件3（面板）。件1（底板）外形为一平板，其下平面为整套工装基准面，件1（底板）上加工有通孔，用于与数控加工设备MA-60HB安装固定，其上平面与件2（加强筋）、件3（面板）通过焊接方式连接。件2（加强筋）其外形为三角形，其中一个面加工为角度79°11′±10′，保证了整套工装角度79°11′±10′的形成。件3（面板）外形为四邊形平板，其倾斜79°11′±10′后与件2（加强筋）焊接，其下平面与件1（底板）焊接。件3（面板）上平面为工装定位面，其表面粗糙度加工至Ra1.6，其上需加工2个φ20销孔及4个M18螺纹孔（见图2左视图）与零件连接固定。2个φ20销孔其中心连线与水平方向加工为13°17′，即产品零件的复合角度。
3 工装使用及加工方法简介
该工装以件3（面板）为基准面与零件连接固定，完成产品零件1：8锥孔加工。工装使用及零件加工方法如下：
3.1 工艺准备
3.1.1 确定加工零件1：8锥孔时的加工、安装定位基准：如图1所示：为保证工艺基准与设计基准统一，确定主视图尺寸20下平面为加工定位基准面，俯视图中2-φ20、安装孔（4-φ19）为零件安装基准。
3.1.2 确定加工设备：为加工1：8锥孔，需先加工其加工、安装定位基准。为此，需先加工尺寸20下平面、前后平面（即俯视图尺寸132上下平面）及2-φ20、4-φ19。此基准可采用卧式铣床X62W、摇臂钻床Z35完成，安装定位孔、1：8锥孔采用卧式加工中心MA-60HB完成。
3.1.3 确定加工路线：划线、铣（加工工艺基准尺寸20各平面）/X62W——划线、钻孔（钻1：8锥孔预孔）/Z35——镗定位孔（2-φ20）、安装孔（4-φ19）/MA-60HB——粗、精加工1：8锥孔/MA-60HB（需采用工装装夹）
3.1.4 特殊要求：B-B视图1：8锥孔需定制专用粗、精铰刀，保证大端尺寸φ34。
3.2 工装使用及1：8锥孔加工过程：
零件安装及定位基准加工过程略。下面简述1：8锥孔加工工艺过程。
将零件已加工完成底面（图1主视图 尺寸20下平面）与工装中件3（面板）安装固定：首先，采用2个φ20定位销将零件与工装定位，然后，通过四个M18螺栓通过零件上4×φ19孔（图1 俯视图）与件3（面板）4×M18螺纹孔连接，从而完成零件一端装夹定位，零件另一端采用千斤顶作为辅助支撑，调整好位置后采用压板压紧产品零件，更换好粗、精1：8专用铰刀，旋转数控加工设备MA-60HB工作台37°，完成1：8锥孔加工。
4 结束语
在此异型零件加工中，工装是1：8锥孔空间角度加工的保障，复合角度13°17′如何应用到工装设计中是一个难点，在以往工装设计中经常忽略了该角度在工装中的转换，将工装简单设计为一个弯板，导致复合角度13°17′无法加工。此次加工，经过工艺人员的换算并结合现场实践经验，将复合角度13°17′巧妙应用到工装设计中，该工装使用后产品零件一次性加工合格。目前，该工装已用于批量生产，效果良好。
