■北方光电股份有限公司 （陕西西安 710043） 刘建斌 张 勇 刘 晓 程会民 贾建林

某精确制导产品陀螺框架零件外形结构如图1 所示，截面尺寸约1 2 0 m m×1 2 0 m m，两端通过φ 72m m×φ 57m m、φ 53m m×φ 17m m的圆环面联接，框架高度25mm，各处最大壁厚不足5mm。零件轴承安装部位尺寸标准公差等级I T6，要求φ17mm孔相对φ57mm基准孔的同轴度≤0.01mm，φ9mm外圆、φ6mm孔相对φ10mm基准孔的同轴度≤0.01mm，圆环端面相对基准轴线的垂直度≤0.012mm。零件整体结构刚性差，受定位基准的面型精度、压紧方式及测量方法等因素的影响，测量结果离散程度大，零件尺寸精度、位置精度不易保证，属典型的工艺瓶颈问题。

图1 薄壁陀螺框架结构示意

1. 工艺方案分析

根据产品设计状态，零件毛坯采用φ165 mm、长80mm的2A12-T4铝合金棒料，加工工艺划分成粗加工、半精加工和精加工3个阶段。粗加工时，先用普通金属切削设备加工出线切割粗基准，使用线切割和电脉冲设备加工出零件整体轮廓后，再安排热处理时效，均化零件内部应力；半精加工时，先精铣、铲研定位基准面，保证定位基准面的平面度＜0.005mm，夹紧面与定位基准面的平行度＜0.01mm，再加工四周孔系及端面，进行二次热处理时效，均化零件切削时产生的应力；精加工前，检查定位基准面，使用力矩扳手控制压紧力，防止零件变形，再精加工两侧孔系及端面。

从零件整体结构功能分析，零件两侧孔系及端面的位置精度直接影响其功能的实现，工艺设计时必须采用基准统一原则。受零件结构限制，只能选择零件框架两侧长度110mm、宽度4.5mm的棱边底面作为定位基准面，高度25mm的顶面上夹紧。……