[发明专利]加工金属壳体上外部件时的装夹方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体是一种加工金属壳体外部件时的装夹方法。 

背景技术

某装置中的金属壳体结构复杂，壳体表面分布着数量众多、形状各异的电缆支座、舵基板支座等外部件。外部件相关尺寸多为与总体装配接口尺寸，且尺寸及形位精度要求高。目前在制的大部分固体火箭发动机外部件接口尺寸由外部件焊接时保证。外部件焊接完毕后与壳体整体进行热处理，外部件本身不再进行机械加工。壳体焊接外部件之后再对外部件进行加工的情况十分少见。且壳体焊接、热处理后易产生变形，电缆支座焊接于筒体后再进行加工，因整体刚性差，易发生振颤，致使整个外部件加工时的不确定性及加工难度大大增加。 

传统的壳体外部件加工首先安装机床装夹工装，机床前后四爪通过装夹工装与壳体实现装夹，然后找正壳体，对找正后的壳体外部件表面进行铣削加工。整个加工虽然流程简单，但壳体只有两头夹持于机床上，大部分处于悬空状态，壳体整体刚性极差，对焊接在其上的外部件表面进行铣削加工时，刀具与工件之间产生强烈的相对振动，在外部件的加工表面上残留有明显的、有规律的振纹，电缆支座上表面的表面粗糙度要求难以保证，往往需要后续工序再对其表面打磨抛光。加工中产生颤振，限制了切削用量的进一步提高。同时，极易使刀尖刀刃崩碎，对于韧性差的刀具如硬质合金刀具尤为明显。实际加工过程中，为了尽量避免刀尖刀刃崩碎，通常机床主轴转速和每刀吃刀量不得不控制在200r/min，0.2mm的较低水平上，致使单台壳体完成外部件加工耗时较长，在一天12小时工作制的情况下，通常需要5天以上时间，严重影响生产效率。且加工中的振颤对机床、夹具等也不利。振颤易使机床、夹具等的零件连接部分松动，间隙增大，刚度和精度降低，并缩短了夹具使用寿命。 

发明内容

为克服现有技术中存在的生产效率低、加工刚度和精度低，并缩短了夹具使用寿命的不足，本发明提出了一种加工金属壳体上外部件时的装夹方法。 

本发明的具体步骤为： 

步骤1，安装堵盖。在金属壳体前接头处安装前堵盖，在金属壳体后接头处安装 后堵盖。 

步骤2，安装夹具。所述夹具包括机床回转台、四爪卡盘和3个支撑架。在机床工作台两端分别安装机床回转台与带四爪卡盘的尾座。在机床回转台与尾座之间放置3个支撑架，并使所述机床回转台、尾座和3个支撑架同心。 

步骤3，安装金属壳体。安装时，所述机床回转台的四爪卡盘夹持前堵盖装夹圆柱。尾座的四爪卡盘夹持后堵盖外圆表面。 

步骤4，找正。找正金属壳体前裙外圆和后裙外圆及端面。 

步骤5，调整Ⅱ象限线位置。转动金属壳体，使金属壳体上的Ⅱ象限线位于最高点。 

步骤6，调整支撑架放置位置。使所述的支撑架与电缆支座和舵基板支座之间无干涉。支撑架的底板固定在机床的工作台上。 

步骤7，安装卡环。所述卡环有3个，分布在金属壳体的两端及中部，并且各卡环与电缆支座和舵基板支座之间无干涉。 

步骤8，安装栓紧带。将3条拴紧带穿入支撑架面板两端表面环内，通过所述拴紧带将金属壳体与支撑架箍紧。 

步骤9，粗铣Ⅱ象限线两侧电缆支座3。采用常规铣加工方法粗铣电缆支座上表面，并留余量0.5mm以待精加工。粗铣时，机床主轴转速为800r/min，每刀吃刀量为0.5mm,每转进给量为0.3mm/r，得到粗铣Ⅱ象限线两侧后的电缆支座。 

步骤10，精铣Ⅱ象限两侧电缆支座。采用常规铣加工方法精铣电缆支座上表面，以满足设计图纸的尺寸要求及表面粗糙度要求。精铣时，机床主轴转速为1500r/min，每刀吃刀量为0.25mm,每转进给量为0.2mm/r,得到精铣Ⅱ象限两侧电缆支座。 

步骤11，粗铣Ⅳ象限两侧电缆支座。 

松开所述支撑架上的顶块，并松开3条栓紧带，将所述金属壳体旋转180°。使Ⅳ象限线处于最高点。重新固紧所述支撑架上的顶块，并箍紧各栓紧带。采用常规铣加工方法粗铣电缆支座上表面，并留余量0.5mm。粗铣时，机床主轴转速为800r/min，每刀吃刀量为0.5mm,每转进给量为0.3mm/r，得到粗铣Ⅳ象限线两侧后的电缆支座。 

步骤12，精铣Ⅳ象限两侧电缆支座。 

采用常规铣加工方法精铣电缆支座上表面，以满足设计图纸的尺寸要求及表面粗糙度要求。精铣时，机床主轴转速为1500r/min，每刀吃刀量为0.25mm,每转进给量为 0.2mm/r,得到精铣Ⅳ象限两侧电缆支座。 

步骤13，加工各舵基板支座。