楊小軍

（駐沈陽地區(qū)第四軍事代表室，遼寧 沈陽 110031）

在以撓性擺片、撓性接頭等為代表的撓性慣導儀表核心零件制造過程中，常常會使用撓性結構，在撓性結構之中經常會使用到撓性接頭與擺片等核心的零件，其本身屬于關鍵的零件組成部分，同時也發(fā)揮了承載與支承的關鍵性作用。針對撓性結構，主要屬于兩側圓弧凹槽所形成的細頸，并且在細頸之中對于形差和尺寸的精度要求較高，這樣難免會影響制造技術。

針對撓性細頸結構，其主要包含了手工研磨、電火花慢走絲線切割、鏜等。其共同點在于加工的應力偏小，并且加工精度方面的要求較高，并且在工件與刀具直接接觸面的切削加工應力也是存在的；尤其是在開展精加工中，一旦降低工件的剛度，就會導致加工變形問題的出現。一般來說，可以考慮到利用不同規(guī)格的支撐塞規(guī)以及涼面交替對稱反復切削的方式，但是這樣操作的加工效率偏低，無法滿足外形非回轉結構撓性結構零部件的實際要求。

1 撓性結構加工特點

在撓性結構中，主要是存在于慣性儀表撓性元件之中，一般會選擇高彈性合金鋼亦或是鈹青銅，其本身的抗拉強度較高，同時也具有較大的彈性模量。對于其關鍵部位，其撓性細頸只有及時微米，結構相對特殊，并且尺寸偏小，如圖1所示。

針對撓性細頸結構，其主要包含了手工研磨、電火花慢走絲線切割、鏜等對應的加工方式。但是對于銑削、鏜等方式，需要工件和刀具之間能夠相互接觸，但是難免會存在加工盈利，特別是在實施精細加工的時候，當工件剛度降低，就會導致工件變形的出現。

圖1 典型撓性結構

在進行高速精密銑削中，可以滿足零件加工效率的提升，降低實際的加工成本，同時還能夠縮短其加工需要的時間，另外，零件本身的加工精度與質量方面都可以達到較高的水平，最終在撓性結構的加工中得到大面積的應用。

2 可調節(jié)夾具設計

在加速度計中，金屬擺片零件作為重要的組成，其撓性支承細頸直接就是半徑1.4mm的圓弧凹槽來直接形成的，其厚度為0.08mm，屬于薄壁結構，同時，在對稱方面要求達到0.003mm。

在進行凹槽加工環(huán)節(jié)，除開控制切削用量、使用高精度機床之外，還需要實現對應夾具的設計，能夠減小刀具帶來的擠壓變形，提升實際的工藝系統剛度，這樣才可以保障加工精度。

另外，由于其本身的外形是非回轉結構，無法與兩面的交替對稱反復切削匹配。因此，需要利用一次高速銑削加工，但是對于夾具的設計要求也相應的提高了。

在設計夾具環(huán)節(jié)，通過可調節(jié)支撐結構的添加，這樣也能夠滿足對成都、結構尺寸以及系統剛度等技術方面的要求，并且在不同圓弧凹槽深度零件定位裝夾中也可以達到匹配的狀態(tài)。針對定位夾具，其主要包含了壓板、彈性塊、支撐塊等，在支撐塊，通過下部彈性塊的配合，可以實現高度的自動化調節(jié)，并且讓零件能夠與上部圓弧工作面直接貼合，這樣就可以利用緊固螺釘來直接固定調節(jié)之后的支撐塊。下圖2為定位裝置未裝夾工件；圖3為有工件裝夾的裝置。

圖2 可調節(jié)夾具

圖3 裝夾有工件的夾具

各組件制造技術要求如下。①夾具本體可根據機床工作臺選擇外形，一般采用易于在工作臺上裝夾的六面互垂度小于0.01mm的六面體。②定位銷、菱形銷外圓尺寸制造公差在0.01mm以內，孔距尺寸公差為0.01mm。③彈性塊硬度范圍為70～80。④支撐塊工作面與細頸圓弧一致，兩者之間的最大間隙應小于0.005mm。⑤支撐塊與本體長槽配合間隙小于0.01mm，同時配合面的表面粗糙度Ra均低于0.4μm，必要時可采用低粘度潤滑油降低二者之間摩擦系數。

3 夾具的使用

對于下圖4的分析，在夾具定位中，本體上包含了菱形銷鑲和定位銷，主要是定位零件使用；此外，按照上下順序，直接將彈性塊和支撐塊放置在長槽之中，并且利用緊固螺釘將支撐塊固定，主要是零件撓性細頸結構的支撐使用。

圖4 工件的定位裝夾

在使用階段，本體長槽中依次放入彈性塊與支撐塊；針對工件，直接將菱形銷與定位銷壓緊定位在裝置的本體之上，確保撓性結構的圓弧和支撐塊圓弧工作面能夠彼此的貼合，并且通過彈性模塊，就可以保證支撐塊能夠處于最佳位置；將緊固螺釘直接旋緊，用于固定支撐塊，然后再利用后續(xù)的壓板和3組壓緊螺釘來實現加工。

在具體加工環(huán)節(jié)，貼合撓性結構的支撐塊，可以實現工件剛度的提升，在滿足加工變形控制的同時，加工精度也可以得到相應的提高。

4 使用效果

在撓性細頸銑削之前，可以選研磨或者是平磨的處理方式，進行零件上下端面的加工，這樣才能夠基準面精度得到銑削方面對應的定位。在實施第一面圓弧凹槽加工之中，基于零件下端面的定位作為基準；在第二面加工中，則需要基于零件的上端面作為基準；而對于加工圓弧面支撐中，則需要考慮到利用彈性來實現已經加工凹槽與頂塊的相互靠緊，然后緊固支撐頂塊，并且直接將兩處壓板直接壓緊，之后再結合厚度尺寸來進行加工刀具長度補償值相應的調整處理。

在實現薄壁加工變形控制，明確形位公差要求之后，其加工之后的表面粗糙度要明顯低于之前圓弧面，并且其對應的零件撓性細頸厚度尺寸也可以滿足0.08mm這一項數據要求，最終讓精度可以直接匹配設計技術指標。

5 結語

總而言之，在本次設計的夾具，主要是發(fā)揮裝置的支撐，進而得到廣泛的使用，同時也可以達到不同規(guī)格支撐的具體要求。此外，基于零件高度來進行支撐結構對應的調節(jié)，這樣也可以滿足工藝系統剛度的要求，最終滿足技術標準，迎合后續(xù)的加工。