薄壁环形件用激光打孔夹具结构改进

朱立云 孟宪国 刘金华 邱兆峰

摘 要：以激光作为加工手段的机床，具有加工精度好、效率高等优点，在机械加工中，特别是薄壁零件加工中应用越来越广泛；本文针对在薄壁环形件沿周打孔过程中，经常出现定位夹具熔屑排出不畅问题，给予论述并提出解决方案，改进后的夹具已经应用于现场加工，效果很好。

关键词：薄壁环形件；激光打孔；定位夹具

中图分类号：TG75 文献标识码：A

1 零件加工要求及夹具结构分析

需要加工的零件为薄壁环形件，壁厚为0.5mm～0.8mm，外圆为φ351mm，其圆周上分布800余个φ2小孔（如图1所示），需要在五坐标激光机床上加工。

夹具结构采用胀块涨紧结构，下端是基础座，上面安装圆盘，圆盘上有4处槽，胀块在槽中滑动，上端为盖板，起限位作用，中心为圆锥体，圆锥体上端为螺母；工作时，旋转螺母，圆锥体向下运动，推动胀块向外运动，进而将待加工的薄壁环形件固定到胀块外圆上，随着胀块向外运动，实现加工零件胀紧定位；其中胀块沿周设计有一圈熔屑槽，保证加工中存储熔屑。

2 夹具使用中出现的问题

激光加工薄壁环形件上各孔时，会有大部分材料被切割掉，形成大量的熔屑，熔屑随保护氩气流动，粘结到夹具胀块的熔屑槽内；随着零件不断加工，夹具胀块的熔屑槽空间不断缩小，同时熔屑会随氩气气流，重新粘结到加工零件上，零件需要加工后进行清理，降低了零件表面的完整性。熔屑堆积在胀块熔屑槽内，材料硬度非常高，采用手工或机械手段清理熔屑非常困难；……