钛合金异形曲轴零件的A轴回转加工定位技术

针对异形曲轴零件数控铣削加工中存在的夹持不稳、尺寸偏离及装夹繁琐问题，从零件结构和材料特性入手进行工艺分析，通过夹具设计和工艺过程优化，创新性地采用A轴回转加工定位技术和强力弹性卡簧全包围夹持方法，解决了曲轴加工中的技术难题，形成了一套稳定可靠的技术方案。

01 序言

程序轴是某型弹射救生座椅起动机构的重要件，由于数控加工难度大，因此进一步完善工艺方法对技术性能达标起重要作用。

02 程序轴工艺特点

程序轴的主要功能是依产品秩序起动各个机构动作，产生应有的救生防护功能，其工艺特点如下。

1）程序轴的材料为TC11模锻件，热处理后屈服强度（1150±100）MPa，其高黏度和高韧性的特性不适合高速切削。

2）程序轴为具有不规则回转结构的异形曲轴，表面余量较大，结构强度不高，不适合大深度切削。

3）工艺路线较长，共80道工序、89个设计尺寸，主要功能尺寸由数控车削、数控铣削保证。

4）3道数控铣削工序，加工内容为起动控制功能的空间高精度尺寸，共52个尺寸，如图片mm、φ图片mm、110°、±30′和图片mm，以及同轴度φ0.2mm、对称度0.04mm等。

5）数控铣削工序分3个工步装夹加工完成。A轴工序装夹如图1所示。

图1 A轴工序装夹

6）数控铣削生产操作过程繁琐，加工中工件容易受力旋转，较难满足技术要求。

03 数控铣削加工难度分析

零件结构如图2所示。经分析，数控铣削的加工难度如下。

图2 零件结构

1）数控铣削内容分为30、40、45工序，零件的工艺精度要求高，曲轴结构的工艺强度不高，零件的装夹定位难度较大。

2）钛合金材料的切削性能较差，模锻件材质的黏度、韧性更高[1]，要求切削力与夹持力具有较好的技术匹配性。

3）由于零件设计要求高，定位点选择与工艺过程精度必须具备完全相关性，因此完成难度大。