張亮

（北京北儀創(chuàng)新真空技術有限責任公司，北京 102600）

1 引言

工件托盤是我單位某型高真空鍍膜設備上的比較關鍵的零件，用在真空室內(nèi)部。根據(jù)使用的需要，工件厚度要求較薄，形狀成內(nèi)形為空腔的方框型結構，指定平面要有較高的平面度。材料為純鈦（TA2）。由于零件數(shù)量較少，工藝選擇用板料進行加工。

2 工件托盤結構

如圖1，從零件本身形狀看，零件屬于空腔形零件，對指定平面平面度要求較高。采用板料加工成零件的方式，由于去除材料較多，若加工方法不當易產(chǎn)生較大應力變形，影響零件平面度。加工過程中不好裝夾，而且如果直接將裝夾力作用于零件，當去除裝夾力后，零件會發(fā)生變形。要保證圖紙要求，就必須解決以上兩種變形問題。

圖1

3 加工方案

根據(jù)我廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件，對第一種變形：銑削內(nèi)形前磨削兩大面作為后續(xù)加工的基準面。做時效處理消除加工應力。零件中心材料先不去除以起到支撐作用。銑削時進刀量吃刀量要小，冷卻液要充足。內(nèi)形粗加工和自然時效后，根據(jù)情況，對零件進行適當矯形后再進行精加工。對第二種變形：由于零件中心材料沒有去除，可在上面鉆四個通孔，通過螺栓與自制的工裝連接（如圖3），裝夾時將夾緊力作用在工裝上。當零件除內(nèi)形112×112尺寸外其它尺寸都加工完成后，用線切割將中間材料去除。由于線切割會產(chǎn)生切割痕跡及氧化層，切割后用金相砂紙修光切割痕跡及氧化層。

4 工裝

根據(jù)材料價格、材料加工成本及零件加工數(shù)量等因素，工裝材料選擇 Q235A。工裝形狀為 220×226×20矩形（如圖 4），并在其上加工出4-M8螺紋。工裝兩大面要有較高的平行度及平面度。加工時先將工裝找正并通過壓板固定在機床床面上，再通過螺栓與工件連接，工裝圖如圖5、圖6。

5 工件托盤加工工藝分析

圖2 工件托盤工藝圖

圖3 工件托盤工藝圖

圖4 工裝圖

（1）下料。由于純鈦材料價格比較昂貴，工件托盤需要的數(shù)量又不多，而且這種材料在我單位并不常用，因此我們主要按照需要的尺寸156×150×8從材料經(jīng)銷商處采購相應件數(shù)。

（2）鉗工。按工藝圖2加工出四個工藝孔，用來與工裝連接。并在此序加工出零件上各孔及螺紋。

圖5 裝夾方式1

（3）磨削。通過磨削提高兩大面平面度和平行度，使兩大面在后續(xù)加工中作為基準面。磨削兩大面分粗加工與精加工，磨削時要采取防變形措施，如砂輪要鋒利、冷卻液要充足、小進給量、兩大面交替磨削等。在粗加工之后進行一次自然時效消除加工應力后再進行精磨。

（4）粗銑。采用裝夾方式1（如圖5）將零件裝夾在工裝上加工外臺階至尺寸。采用裝夾方式2（如圖6）粗銑內(nèi)型各臺階。銑削時進給量及吃刀量要小，冷卻液要充足以防止工件變形。

（5）根據(jù)實際情況對工件進行適當矯形，保證平面度要求。

（6）精銑。精銑內(nèi)形各尺寸，但內(nèi)形支撐部分不去除，在此序去除工裝。

（7）電加工。線切割內(nèi)形底部尺寸，鉬絲可從零件上工藝孔穿入。

這樣可以避免去除工裝后銑削底部尺寸時的裝夾問題，同時減小了加工應力的產(chǎn)生。

工件托盤的加工工藝如表1所示。

圖6 裝夾方式2

表1