框体类钛合金零件机械加工工装设计思路

框体类钛合金零件，常见的是钛合金机匣。根据产品使用的不同要求以及它的加工特点，从整体上考虑零件加工变形控制，从毛坯处理、粗加工到精加工采取合理措施控制零件变形，保证零件的加工精度。目前主要有4种工艺：①分段精加工，再焊接，再补充加工焊接接头部位。②分段粗加工，再焊接，再整体数控精加工。③整体锻造，再粗精机加工。④整体铸造，再粗精机加工。

考虑框体类钛合金零件一般薄壁、易变形、结构复杂，根据其结构分析，在工装辅助设计时务必遵循以下的基本原则。
(1)满足工装使用过程中工件定位的稳定性和可靠性，有足够的承载或夹持力，有适合零件的刚性结构。
粗加工时，装夹夹紧力可大，以防止在切削宽度、深度较大的大切削过程中零件的松动;精加工时，考虑零件易变形，工装夹紧力要稍小，但要可防止工件松动。对于薄壁结构的特易变形零件，务必适当增加辅助支撑工装结构。
(2)尽量充分考虑零件设计基准(使用基准)、工装定位基准及零件检验基准间的统一或关联。
(3)满足装夹过程中的方法简单与操作快捷。
(4)满足工装在调整、一并转序或更换过程中具有可靠的重复定位性。
(5)尽可能地回避结构复杂、成本昂贵，严格遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先设计采用原则。
(6)周向需要设计限位防转装置，防止二次装夹没周向基准。如批量较大，可以设计气动、液压的自动化夹具，实现加工时压紧块自动让位以及自动回复压紧。如是侧面开槽(孔)以及其他涉及到可能在加工零件时会切削到工装的情况，一般来讲在设计时应考虑适当让位，更优的方案是推荐该工装匹配部位选用与零件相同的材质，以避免刀具的损坏而带来的质量事故。

对于薄壁类框体钛合金零件精度要求高的部位，工装的装夹可能会导致零件的新变形，要保证零件的加工精度和性能。因为在切削过程中，切削力、夹紧力之间的波动效应会产生耦合作用，导致夹紧不当的附加应力、切削后的残余应力、工件内部的残余应力再次分布，当工装卸力后就产生加工后新的变形。为此针对特殊的部位，推荐运用“过渡外形可调支撑”或“过渡外形柔性工装”的办法，即根据自由状态下零件过渡外形的形状设计与之完全贴合的可调(柔性)支撑并夹紧。如是加工大型薄壁钛合金零件内壁时，更多从节约成本的角度，一般通常采用碗状包托与芯部衬托相结合的工装结构方式，这种方式可更有效地实现工装的装夹可靠。