在分析護線盤零件結構特征的基礎上，設計了其加工的工藝方案，提出了后續工序加工中 防薄壁變形的工藝問題，設計了彈性內脹夾緊以及引線槽側立銑削加工的簡易夾具，并就 其設計制作的要點進行了分析說明，有效地保證了實際加工的需要。

一、護線盤零件車銑結構特征及工藝分析

圖1所示為某電子秤用護線盤零件，是繞放電 磁線圈用的骨架護盤。該零件材料為2014鋁合金， 加工性能良好。零件主體呈回轉結構，形狀雖不復 雜，但尺寸精度要求較高，其盤腔內壁與磁芯有間隙 配合要求，線圈繞放槽部位為薄壁，壁厚約0.85mm。 除回轉主體結構外，還有底盤盤面上的孔系，且線圈 槽至底盤間還開有一寬2mm的引線槽。

從結構形狀來看，該零件主體的回轉結構應以 車削加工為主，基于尺寸精度考慮，需通過粗、精車 實現，且因其有薄壁結構，需采取防變形的工藝措 施，宜在精車時采用彈性內脹夾具；底盤上的孔系及 引線槽則需要通過鉆銑加工實現，由于引線槽口有 幾處R0.5的圓弧轉角且與孔系不在同一加工方向， 若采用工序分散的安排，則鉆銑應在兩次裝夾下完 成，并需考慮裝夾中如何保證位置精度的問題。

二、零件車銑加工工藝方案的確定

根據上述分析，除盤面孔系及引線槽需用銑削加 工外，其余均可用車削加工完成，零件總體工藝安排 見表1所示。第一道工序可先用中45的長棒料粗車內外輪廓后精車內腔至尺寸，最后以車槽方式粗車左 側小柱臺并切斷分離；繞線槽部分可根據所選用的車 刀副偏角大小自然形成錐度角過渡，各處留足精車余 量。后續幾道工序均可用已精車出的中37.75的內腔 作定位基準，以彈性內脹式夾具裝夾，避免薄壁變形 的產生。底盤盤面孔系和周側引線槽因加工方位呈正 交狀態，需要作兩次裝夾的分散工序進行。

在工序組合方面，外輪廓粗車、內腔粗精車、切 斷分離組合為一個工序；若使用車削中心，則后續外 輪廓精車及軸向孔系加工、徑向引線槽的銑削加工 可組合在一次裝夾中實現，這樣還可節省夾具的數 量、簡化夾具結構，避免工序分散時，對銑引線槽的 工序需添加定位元件單獨制作夾具的麻煩。

三、車銑加工的夾具設計與制作

以上工藝安排中，除第一道工序直接采用自定 心三爪卡盤裝夾外，其余幾道工序均需要設計制作 專用夾具。

(一）彈性內脹式簡易夾具

如圖2所示是針對薄壁加工設計的簡易彈性內 脹夾具。夾具本體的一端做成彈性楔套的形式，由線 切割割出6個開口槽至變形區段分隔孔孔口處。鎖 緊螺母時，楔頭拉桿的楔頭迫使彈性楔套向外擴張， 從而將工件夾緊。松開螺母時，彈性楔套復原，工件 即可取出。夾具本體可直接裝夾在三爪卡盤上，小批 量時，可用扳手從卡爪縫處鎖緊螺母，大批量時可與機床液壓夾緊裝置連接實現機動夾緊。

為保證夾具使用的可靠性，夾具設計制造應作 如下考慮：

1.夾具本體的彈性楔套內斜面和拉桿的楔頭應 按配合要求磨削，且錐度不能太小。

2.夾具本體的彈性楔套部位應淬火以保持彈性。

3.彈性楔套安裝工件的外圓面應精車或磨削，且 在自由狀態下應比零件內腔壁尺寸小0.15~0.2mm。

4.彈性楔套安裝工件的高度應比內腔壁深度小 0.5mm，為盤面通孔鉆銑加工預留過通量。

5.為便于線切割加工，彈性楔套開口槽宜設計 為偶數的4?6個，開口槽寬0.8mm，且前端應開設相 應的變形區段分隔孔，以控制彈性楔套的變形區域。

該彈性內脹簡易夾具可用于精車工序、盤面孔系 鉆銑加工工序（在數控銑床工作臺上安裝三爪卡盤 后再夾持此夾具）；若選用車削中心，則可將精車、孔 系加工和引線槽銑削的幾個工序集中，用此夾具在 一次裝夾下先后完成全部后續加工內容，孔、槽的相 互位置關系可由程序控制。

(二）引線槽銑削夾具

由于引線槽銑削與盤面孔系加工的下刀方向是 正交的，在沒有軸向銑削和徑向銑削相互兼顧的車 削中心的情況下，引線槽銑削和盤面孔系加工必須 分兩道工序實施。若使用帶臥式三爪卡盤的數控銑 床，可直接在上述簡易夾具的彈性楔套添加1?2個 定位銷，以盤面孔系加工的某孔定位夾緊后實現引 線槽的銑削加工，如圖3所示。由于彈性楔套有 0.15~0.2mm的擴張量，定位銷應按05.8設計，夾具 裝調時將兩銷面用表調至水平即可。若擬將定位銷 設置在楔頭上，則楔頭和夾具本體間應制作定位鍵 和鍵槽，以防楔頭拉桿相對夾具體旋轉變位而影響 引線槽在零件上的位置。

在立式數控銑床上小批量生產時，也可設計如 圖4所示簡易夾具。定位心軸由螺、銷釘固定在夾具 本體上，同時，定位銷還用于對工件的定位，定位心 軸的外圓面及定距深度按工件尺寸配作，工件通過 2個夾件螺釘鎖定在定位心軸上。由于每次裝卸工 件時都需要拆卸夾件螺釘，因此該簡易夾具并不適 合大批量生產使用。

四、結語

以上護線盤零件雖然結構特征較簡單，各工序 的加工內容也不復雜，因其涉及到車銑綜合加工的 要求，既可采用車銑分離也可采用車銑復合的工藝 方案，若采用具車銑復合功能的車削中心，則工序劃分可大大簡化，所需夾具的用量也相對較少。由于薄 壁結構特征的存在，無論車銑分離還是車銑復合，采 用彈性內脹式夾緊的徑向施力方式，對預防變形是 較好的解決辦法。本文基于該零件的生產實踐，介紹 了所用簡易彈性內脹夾具的設計制作要求，同時也 就車銑分離加工時對其中引線槽側立銑削加工所用 簡易夾具做了簡單說明，僅供大家參考。