某典型支臂零件深槽高速加工研究

    现代航空工业中广泛使用铝合金模锻件类零件，具有结构形状复杂、加工余量大、加工工艺性差等特点，在切削力、切削热、切削震颤等因素的影响下易发生加工变形，不易控制加工精度和提高加工效率。本文所选取的典型模锻件就是通过选择合适的加工机床、刀具参数以及新颖的夹具设计实现了产品的优质高效加工。

    1 支臂零件工艺性分析

    1．1 零件介绍

    该挂点支臂零件如图1所示，是主要承力构件之一，装配时按交点孔、耳片端面定位，主要起到传动连接作用。零件毛料为铝合金模锻件(7804 T73)，属典型的长梁类零件，其最大外廓尺寸为：690 mmx140mm x 120 mm.

    图1 零件结构简介

    1．2 零件的加工难点

    该零件加工型面多而复杂，配合协调位置精度要求高，数控编程与加工难度大，尤其在头部及外形侧面有几处不同程度的深槽，机加工艺性较差。具体有以下几方面问题：

    (1)变形问题。模锻件毛坯加工变形大，不易控制，加之零件的结构特点是细而长，特别容易变形。

    (2)装夹问题。零件装夹基准比较难确定，就零件结构分析来看定位面宽度较小，不易定位装夹。

    (3)尺寸精度。壁厚尺寸精度的保证问题，特别是头部耳片的精度，它是起到传动连接关键部位。

    (4)刀具问题。刀具需求较长，切削过程中不稳定。

    2 加工方案制定

    2．1 机床的选择

    以往的生产中，采用普通数控机床进行加工，受机床、刀具等限制，转速、进给速度均较低(转速1 000～2 500 r／min，进给速度200-2 000 mm／min)，单位时间内的金属切削率低，零件表面粗糙度较差，数控加工后需钳工大量打磨才能满足图纸要求，这使得零件加工周期很长。高速切削技术可以解决金属切削率低，表面粗糙度较差的问题，同时加工精度较高，是保证产品质量的关键。为此，本文所论述的支臂锻件选取了一台高速铣设备-FZ37机床(B角180^。，C角360^。)。

    2．2 工艺方案的制订

    鉴于以上几方面零件加工难点及高速切削的优势，该零件选取的数控方案为：正面粗加工-翻面-反面粗加工-反面精加工-翻面-正面精加工-精加工头部耳片槽及侧面槽口(相关部位见图1)。

    2．3 定位、装夹方案的选择

    (1)确定零件加工定位基准：该零件加工定位基准确定为腹板面2-Φ12H9工艺孔及缘条端面；