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[摘 要]分析5芯低压电气连接器插座体的各部结构，从控制零件变形、减少工装投入和保证产品质量等方面阐述加工工艺的制定过程，并详细论述各工步的加工内容及装夹方式。采用合理的工艺方案，克服插座体工件小、壁厚薄及结构复杂等困难，保证产品设计要求和加工质量。
[关键词]电气连接器 插座体 工艺方案 机加工
中图分类号：TJ410.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0127-01
引言
插座体是电气连接器中的主要部件，内部放置绝缘台、插针，外加锁紧螺母、密封圈，并与定位套、连接螺母连接构成插座，与插头相配，耐压等级要求较高。插座体材质多为铝件，通常包含内键、螺旋槽、螺纹、四方、孔等加工内容，要求表面硬质阳极氧化处理，或表面普通阳极氧化处理，达标准色、军绿色等颜色。
1 工件分析
5芯低压电气连接器插座体零件如图1.1所示，现为小批量试制。该工件材料为日系进口材料6061-T6，最小内孔Φ20，最小尺寸公差0.033mm，最小壁厚0.95mm，最大外圆Φ54，包含两处内键、两处螺纹、扁方、端面齿、外螺旋槽、凸台、凹槽等加工内容。总体分析，工件尺寸较小，内孔精度要求高，外圆直径相差较大，厚薄不均，加工内容多。该工件在加工中存在的加工难点是：①保证工件相关尺寸精度和表面粗糙度;②克服切削应力和装夹对工件造成的变形;③保证螺旋槽的加工精度。
2 工艺方案
由于是小批量试制，若采用挤压件毛坯，一是投入模具的成本太高，二是时间不可控，耽误试制进度。为缩短生产周期，节约生产成本，工件毛坯选用型材，备料尺寸Φ60×320mm。工件内孔、外圆、螺纹及环形槽加工内容由车削完成，端面齿、螺旋
槽、螺纹扁、铣方等加工内容由铣削完成，内键由插削完成。内孔宜采用一次装夹加工完成，从而保证工件同轴度，内键处内孔留余量0.5mm，便于插键完成之后，对键的表面进行铣削，提高内键的表面质量。螺纹M25×1处壁厚薄，装夹极易变形，螺纹M35×1.5处壁厚较厚，可作为掉头车削时装夹，所以考虑车削时加工完各内孔、螺纹M35×1.5一侧各外圆，螺纹M25×1一侧外圆加工至Φ58，留有足够壁厚便于插键时夹持，不需再做工装。环形槽在普通车床上加工。铣方、铣螺纹扁、铣螺旋槽须用芯轴夹持。掉头夹持螺纹M35×1.5处车削加工螺纹并切槽。最后铣齿、钳工处理，完成硬质阳极表面氧化处理。因此加工工艺路线如下：①车Φ40mm、Φ58mm外圆，钻Φ16mm通孔，切断控制长度53mm。②数控编程加工Φ30.6外圆、M35×1螺纹、各内孔至零件最终尺寸，内键处内孔车至Φ19.3mm，留余量0.5mm。③普通车床车Φ45mm、Φ38端面环槽。④钳工划插键参考线。⑤立式加工中心插内键、铣方、铣螺纹扁、铣外螺旋槽、钻3×Φ3孔。⑥数控编程加工M25×1螺纹、Φ24外圆。⑦加工中心铣端面齿。⑧钳工处理，去刺抛光。⑨检查。⑩硬质阳极氧化表面处理。
3 工序要点
工序①为粗车工序，安排粗车和车端面环槽在普通车床上进行，是因为现下数控设备并无合适的切断刀和环槽刀，新购刀具不仅耽误时间，使时间节点不可控，而且增加成本。同时也是按照粗精加工分开的原则，保证产品质量。另外工件外圆直径相差较大，若将粗车工序安排在数控车床，一是增加走刀切削时间，二是加速精密刀具的磨损、降低设备精度。批量生产时，宜采用挤压件毛坯，优化工艺，去掉此工序。工序②加工尺寸如图3.1所示，卡盘夹持Φ58外圆，粗糙度要求Ra3.2。一次加工完所有内孔，可以很好地保证同轴度要求，外圆右端完成图示内容的加工，左端外圆不加工。若此工序一次完成所有车削内容加工，下工序铣削完成所有内容加工，简化至两个工序。看似体现工序集中原则，然而两个工序在加工过程中必须调头装夹，总计调头装夹4次。插键时，左侧零件壁厚很薄，不能直接夹持，必须使用芯轴，增加工装制作难度。将其分成车—铣—车—铣四个工序，看似分散，实则调头装夹次数不变，并且不需制作插键工装。采用此工艺，不仅便于后工序装夹，减少工装设计制作验证的时间，也可以减少变形，保证产品质量。
工序④以左侧端面和Φ58外圆为基准，用卡盘夹持，铣削Φ19.3孔至Φ23.8，键两侧各留量1mm，之后完成插键，再铣削内键表面，保证键的高度为2mm。工序⑥在立式加工中心上完成，铣螺旋槽是难点。此工序
以Φ21.8内孔定位制作芯轴，夹持工件，完成螺旋槽的铣削，芯轴如图3.2所示。
工序⑧掉头车削时，用弹性套夹持螺纹M35×1.5处，此处工件壁厚最薄，加工时要选用合理的主轴转速、背吃刀量和进给速度，减小工件变形，保证产品精度。工序⑨用弹性套夹持螺纹M35×1.5处，自制成型铣刀，铣削端面齿。铣削后的端面齿容易翻出毛刺，要求钳工作业细致，去除毛刺，并消除插座体的外观缺陷。
4 结束语
通过5芯低压电气连接器的试制成功，既保证了产品设计要求和加工质量，未产生废品，又满足了试制时间节点要求，表明该工艺方案正确合理，各工序衔接有序。投入大批量生产之后：（1）优化工艺采用挤压件毛坯，去掉粗车工序。（2）购置刀具，将端面环槽的加工安排在数控车削工序，使工序简化集中。同时减少周转次数，提高生产效
率。另外全部采用数控设备加工，提高精度。总之，优化工艺之后，将更好地提高效率、节约资源、降低成本，创造更大的经济效益。
参考文献
1、马占永.机械加工工艺设计实用手册[M].北京：航空工业出版社，1993。
2、闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工艺出版社，2010。
3、侯洪生.机械工程图学[M].北京：科学出版社，2008
作者简介：
肖杰，男（1990-），本科学历，助理工程师。资阳中车电气科技有限公司，主要从事动车组、机车及城轨车辆电气连接器和单元制动器工艺开发工作。
[关键词]电气连接器 插座体 工艺方案 机加工
中图分类号：TJ410.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0127-01
引言
插座体是电气连接器中的主要部件，内部放置绝缘台、插针，外加锁紧螺母、密封圈，并与定位套、连接螺母连接构成插座，与插头相配，耐压等级要求较高。插座体材质多为铝件，通常包含内键、螺旋槽、螺纹、四方、孔等加工内容，要求表面硬质阳极氧化处理，或表面普通阳极氧化处理，达标准色、军绿色等颜色。
1 工件分析
5芯低压电气连接器插座体零件如图1.1所示，现为小批量试制。该工件材料为日系进口材料6061-T6，最小内孔Φ20，最小尺寸公差0.033mm，最小壁厚0.95mm，最大外圆Φ54，包含两处内键、两处螺纹、扁方、端面齿、外螺旋槽、凸台、凹槽等加工内容。总体分析，工件尺寸较小，内孔精度要求高，外圆直径相差较大，厚薄不均，加工内容多。该工件在加工中存在的加工难点是：①保证工件相关尺寸精度和表面粗糙度;②克服切削应力和装夹对工件造成的变形;③保证螺旋槽的加工精度。
2 工艺方案
由于是小批量试制，若采用挤压件毛坯，一是投入模具的成本太高，二是时间不可控，耽误试制进度。为缩短生产周期，节约生产成本，工件毛坯选用型材，备料尺寸Φ60×320mm。工件内孔、外圆、螺纹及环形槽加工内容由车削完成，端面齿、螺旋
槽、螺纹扁、铣方等加工内容由铣削完成，内键由插削完成。内孔宜采用一次装夹加工完成，从而保证工件同轴度，内键处内孔留余量0.5mm，便于插键完成之后，对键的表面进行铣削，提高内键的表面质量。螺纹M25×1处壁厚薄，装夹极易变形，螺纹M35×1.5处壁厚较厚，可作为掉头车削时装夹，所以考虑车削时加工完各内孔、螺纹M35×1.5一侧各外圆，螺纹M25×1一侧外圆加工至Φ58，留有足够壁厚便于插键时夹持，不需再做工装。环形槽在普通车床上加工。铣方、铣螺纹扁、铣螺旋槽须用芯轴夹持。掉头夹持螺纹M35×1.5处车削加工螺纹并切槽。最后铣齿、钳工处理，完成硬质阳极表面氧化处理。因此加工工艺路线如下：①车Φ40mm、Φ58mm外圆，钻Φ16mm通孔，切断控制长度53mm。②数控编程加工Φ30.6外圆、M35×1螺纹、各内孔至零件最终尺寸，内键处内孔车至Φ19.3mm，留余量0.5mm。③普通车床车Φ45mm、Φ38端面环槽。④钳工划插键参考线。⑤立式加工中心插内键、铣方、铣螺纹扁、铣外螺旋槽、钻3×Φ3孔。⑥数控编程加工M25×1螺纹、Φ24外圆。⑦加工中心铣端面齿。⑧钳工处理，去刺抛光。⑨检查。⑩硬质阳极氧化表面处理。
3 工序要点
工序①为粗车工序，安排粗车和车端面环槽在普通车床上进行，是因为现下数控设备并无合适的切断刀和环槽刀，新购刀具不仅耽误时间，使时间节点不可控，而且增加成本。同时也是按照粗精加工分开的原则，保证产品质量。另外工件外圆直径相差较大，若将粗车工序安排在数控车床，一是增加走刀切削时间，二是加速精密刀具的磨损、降低设备精度。批量生产时，宜采用挤压件毛坯，优化工艺，去掉此工序。工序②加工尺寸如图3.1所示，卡盘夹持Φ58外圆，粗糙度要求Ra3.2。一次加工完所有内孔，可以很好地保证同轴度要求，外圆右端完成图示内容的加工，左端外圆不加工。若此工序一次完成所有车削内容加工，下工序铣削完成所有内容加工，简化至两个工序。看似体现工序集中原则，然而两个工序在加工过程中必须调头装夹，总计调头装夹4次。插键时，左侧零件壁厚很薄，不能直接夹持，必须使用芯轴，增加工装制作难度。将其分成车—铣—车—铣四个工序，看似分散，实则调头装夹次数不变，并且不需制作插键工装。采用此工艺，不仅便于后工序装夹，减少工装设计制作验证的时间，也可以减少变形，保证产品质量。
工序④以左侧端面和Φ58外圆为基准，用卡盘夹持，铣削Φ19.3孔至Φ23.8，键两侧各留量1mm，之后完成插键，再铣削内键表面，保证键的高度为2mm。工序⑥在立式加工中心上完成，铣螺旋槽是难点。此工序
以Φ21.8内孔定位制作芯轴，夹持工件，完成螺旋槽的铣削，芯轴如图3.2所示。
工序⑧掉头车削时，用弹性套夹持螺纹M35×1.5处，此处工件壁厚最薄，加工时要选用合理的主轴转速、背吃刀量和进给速度，减小工件变形，保证产品精度。工序⑨用弹性套夹持螺纹M35×1.5处，自制成型铣刀，铣削端面齿。铣削后的端面齿容易翻出毛刺，要求钳工作业细致，去除毛刺，并消除插座体的外观缺陷。
4 结束语
通过5芯低压电气连接器的试制成功，既保证了产品设计要求和加工质量，未产生废品，又满足了试制时间节点要求，表明该工艺方案正确合理，各工序衔接有序。投入大批量生产之后：（1）优化工艺采用挤压件毛坯，去掉粗车工序。（2）购置刀具，将端面环槽的加工安排在数控车削工序，使工序简化集中。同时减少周转次数，提高生产效
率。另外全部采用数控设备加工，提高精度。总之，优化工艺之后，将更好地提高效率、节约资源、降低成本，创造更大的经济效益。
参考文献
1、马占永.机械加工工艺设计实用手册[M].北京：航空工业出版社，1993。
2、闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工艺出版社，2010。
3、侯洪生.机械工程图学[M].北京：科学出版社，2008
作者简介：
肖杰，男（1990-），本科学历，助理工程师。资阳中车电气科技有限公司，主要从事动车组、机车及城轨车辆电气连接器和单元制动器工艺开发工作。