丁偉

（南京長(zhǎng)江電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，江蘇南京210038）

電火花線切割加工帶銅膜片圓筒的工裝設(shè)計(jì)

丁偉

（南京長(zhǎng)江電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，江蘇南京210038）

通過優(yōu)化帶銅膜片圓筒產(chǎn)品的加工工序，并針對(duì)關(guān)鍵尺寸的加工設(shè)計(jì)了多套工裝，以此提高帶銅膜片圓筒在電火花線切割加工中多次裝夾的校調(diào)效率及精度，從而保證產(chǎn)品精確，提高產(chǎn)品的加工成品率和加工效率。

電火花線切割加工；工裝；成品率；加工效率

帶銅膜片圓筒是雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)轉(zhuǎn)換的重要部件。因零件加工部位及尺寸的需要，從成本和效率上考慮，只能采用電火花線切割加工。由于零件尺寸精度及形位公差要求較高，在切割過程中需進(jìn)行多次裝夾，由此會(huì)產(chǎn)生定位誤差，這就要求工人進(jìn)行定位校正，但手工校正會(huì)導(dǎo)致效率低、精度差，成品的不合格率有時(shí)高達(dá)20%～30%。為解決該問題，本文利用工裝輔助定位，以提升加工前對(duì)零件定位的校正效率，進(jìn)而提高零件的定位精度，使加工出的零件一致性較好，零件的質(zhì)量和加工成品率得到極大的提高。

1 主要加工技術(shù)指標(biāo)及難點(diǎn)分析

帶銅膜片圓筒零件見圖1、圖2。其主要加工技術(shù)指標(biāo)如下：

圖1 帶銅膜片圓筒筒體的主視圖

如果零件能一次裝夾切割加工，則筒體上任意一處獨(dú)立的尺寸，以現(xiàn)有線切割機(jī)床的加工行程均能滿足其加工要求。比如：利用單向走絲線切割加工，其精度可保證單一尺寸的尺寸及形位公差達(dá)到0.003mm甚至更高。然而，帶銅膜片圓筒零件中的圓孔及10處細(xì)縫顯然無法一次切割加工完成，而需多次裝夾、分別加工。因多次裝夾定位產(chǎn)生的定位誤差需通過一定的手段進(jìn)行校正，傳統(tǒng)方法是由工人利用千分表等常用工具手工校正工件，但因筒體尺寸、重量較大，使較正效率低、精度誤差大，且加工每一件工件時(shí)都需重復(fù)多次校正過程，同批次精度很難保證一致，加工難度極大。

圖2 帶銅膜片圓筒筒體的剖視圖

2 確定合理的加工工序

根據(jù)上述產(chǎn)品加工難點(diǎn)，新的成形工藝主要分為兩步：一是加工圓孔；二是以圓孔為基準(zhǔn)加工細(xì)縫。

加工圓孔時(shí)，先用千分表校圓筒面向操作工一側(cè)的大端面，分別與機(jī)床X、Z軸平行，再校筒身直線與Y軸平行，通過電極絲放電碰圓筒筒身兩側(cè)，計(jì)算得到中心位置，并據(jù)此結(jié)果切割圓孔對(duì)圖尺寸，保證2處圓孔與筒身中軸線重合。然后，通過再次裝夾，設(shè)法以圓孔為基準(zhǔn)取直線，圓筒外形取中，切割10處細(xì)縫對(duì)圖尺寸。

采用該工藝步驟具有較好的可操作性，可得到較好的加工精度。因圓孔與細(xì)縫無法一次加工完成，而要保證上述成形加工精度，首先是要提高校正精度，同時(shí)提高校正效率。因此，最有效的手段就是分別設(shè)計(jì)工裝夾具，保證成形加工。

3 工裝的設(shè)計(jì)

3.1 筒身圓孔的加工工裝

圖4 L形組件

專門設(shè)計(jì)的V形定位塊見圖5，它能通過限位銷對(duì)筒體起到快速定位的作用。當(dāng)加工首件時(shí)記錄相關(guān)校正的各基準(zhǔn)位置坐標(biāo)后，同批次的圓筒再次加工時(shí)，如筒身尺寸一致性好，便可減少電極絲碰筒身兩側(cè)和計(jì)算筒身中軸線的步驟，從而提高加工效率。此外，V形定位塊還便于調(diào)整工件與加工平臺(tái)的平行度。

圖5 V形定位塊

為便于兩塊V形定位塊校正直線度，加工時(shí)用一塊料將V形槽與外形尺寸一次加工完成，再剖開成兩塊。當(dāng)兩塊V形定位塊安裝于橫梁后，任意選取左側(cè)或右側(cè)面校直線，只要同側(cè)側(cè)面直線度在± 0.03mm內(nèi)，就可保證圓筒的中軸線符合技術(shù)要求。

3.2 筒體10處細(xì)縫的加工工裝

加工細(xì)縫的工裝由2根通用橫梁（與上述工裝通用）、2塊定位墊塊、2根長(zhǎng)桿及壓板等組成（圖6）。該工裝可利用已加工好的筒身圓孔固定筒體，保證細(xì)縫與圓孔的垂直度。

圖6 加工細(xì)縫的輔助工裝示意圖

4 改進(jìn)后產(chǎn)生的效益

利用上述工裝，既降低了工時(shí)成本，又減少了因報(bào)廢產(chǎn)生的材料成本。原來每件工件都需單獨(dú)校正，而利用工裝后，同批次首件校正完成并記錄相對(duì)加工基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)后，其余工件即可快速定位加工。不僅縮短了同批次零件的加工周期，還使因校正誤差產(chǎn)生的報(bào)廢率從原來的20%變?yōu)榱銏?bào)廢。每減少一件報(bào)廢零件，便能節(jié)省上萬元的成本，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

5 結(jié)語

帶銅膜片的圓筒是雷達(dá)中的重要部件，每年均有投產(chǎn)需求。利用改進(jìn)后的工裝，只需在加工前對(duì)首件進(jìn)行一次校正，就可快速批量加工相同規(guī)格的零件。這些工裝安裝簡(jiǎn)易、操作方便。改進(jìn)后的工裝減化了工人校調(diào)工件的操作，減少了工人的工作量，降低了對(duì)工人技術(shù)熟練程度的要求，杜絕了因校調(diào)偏差大而產(chǎn)生的工件報(bào)廢，從而降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

Tooling Design of the Circular Tub w ith Sheet Copper by W ire Electrical-discharge M achining

DingWei
（Nanjing Changjiang Electronics Group Co.，Ltd，Nanjing 210038，China）

Through optimization barrel with sheet copper product processing process，and aims at the key dimensions of processing many sets of tooling.Diaphragm use fixtures to improve barrel with sheet copper processing of correction efficiency and accuracy of the clamping for many times by wire electrical-dischargemachining（WEDM），so as to ensure the product precision，constantly improve the product processing yield，also improves themachining efficiency.

WEDM；tooling；finished rate of products；machining efficiency

TG661

A

1009－279X（2015）05－0066-03

2015-08-04

丁偉，男，1978年生，工程師。