薄壁壳体结构 加工工艺性分析
薄壁壳体件常用于各种机械结构中，然而由于其结构特点的多样性，需要根据零件的特点设计针对性很强的专用夹具才能满足工艺加工的需求，尤其是在大批量生产的情况下，综合考虑设计成本和操作方便的因素，设计简洁易操作的夹具显得尤为重要。本文针对一种典型薄壁壳体件，先分析确定其加工工艺流程，进而确定每步工序中的定位方式和定位元件，然后针对该工件的钻孔工序设计两种自锁式辅助支撑装置以保证钻孔工序的稳定性，并对装置进行了力学分析，验证了装置的有效性。加工工艺性分析薄壁壳体结构分析首先需要根据薄壁壳体的零件图设计其加工工艺流程，然后针对每步工序分别确定定位方案，并设计定位夹具。如图所示是该零件的Pro/E三维实体模型，从图I中可以看出该壳体件结构并不复杂，根据零件图要求，需要加工中心大端面、小端面、小端面内孔及大端面均布八孔，难点在于设计用于立式加工中心的钻孔夹具和加工大端面的铣床上的的铣削夹具。1.2工件加工流程分析根据上节中的三维实体图可以进一步得到零件二维图，如图2所示。从图中可以看出，对于零件的大端面、小端面及内孔有R0O. 8 5m的粗糙度要求，两端面对于内孔轴线有较高的垂直度要求，所以这几个部位是必须加工的。下面设计该工件的加工工艺流程。首先，加工中心壳体最常用的办法就是一面两销定位〔2)方式，即通过一平面限制两转动加一移动自山度，圆柱销限制两移动自由度，外加一菱形销限制最后一个转动自由度。一面两销可以充分限制壳体件的六个自由度，实现六点定位[21。但是该壳体工件并不适用一面两销定位方式，因为只有一个孔，所以必须设计其他方式进行定位。该薄壁壳体件采用HT200(灰铁200)铸造成型，铣削大端面和小端面后，精撞小头内孔.最后在大端面上沿圆周方向钻8个均布的通孔。主要工艺工序如下:(1)铸造成型;(2)人工时效;(3)精铣大端面，以小端面和内孔为定位基准，采用浮动支撑三点定位小端面，配合短销定位内孔，螺栓螺母夹紧的办法;(4)由于大头内孔直径约为币150 mm，以上步精铣过的大端面配合中150 mm短销为定位基准，配合螺钉压板夹具压紧，用盘铣刀精铣小端面，同时精镗内孔；(s)设计专门的钻模夹具，进行定位夹紧，钻削大端面均布8孔。
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