师占根，庞学丰，胡晓光，师博文

天津航天机电设备研究所 天津 300458

山东大学 山东济南 250100

1 序言

宇航产品中大量采用大锥度薄壁结构件，此类产品存在零件尺寸大、壁薄、加工刚度差、易变形、装夹困难及切削加工过程振动等问题，导致零件表面质量控制难度大、加工效率低[1]。

本文所述型号关键结构件结构特点为：锥度大、锥面长和壁薄等。受其自身复杂结构的制约，实际加工中存在以下几方面加工难题：①装夹困难，定位基准、装夹方式及装夹位置的选择严重影响零件的加工精度。②易变形，该支架为典型的薄壁结构件，加工中随着材料的去除，内应力及热应力导致变形，且在加工过程中振刀严重。③加工过程中易产生双曲线误差，加工精度和效率难以保证。根据该结构件的加工特性，通过设计专用内外型定位工装，改进零件加工方法，优化切削参数，有效突破中大型薄壁结构件的加工瓶颈，并实现批量生产[2，3]。

2 零件的结构特点

2.1 尺寸参数

零件材料为铸造铝合金（Z L205－T6），工艺要求小端直径（329±0.05）mm，大端直径（813±0.05）mm，大薄壁倾角26°2′，壁厚（3±0.05）mm，整体高度（587±0.05）mm，B端面平面度0.1mm。零件结构如图1所示。

图1 零件结构

2.2 加工难点及解决方案

1）针对大锥角薄壁结构，设计专用内形加工支架、外形加工内锥胎（见图2、图3），有效增强产品加工过程中的刚度。采用该定位装夹方案确保产品定位精度高、装夹可靠且夹紧力导致的变形最小。

图2 内形加工支架

图3 外形加工内锥胎

2）针对产品应力变形问题，合理改进加工工艺步骤，使加工中材料应力充分释放。……