片狀圓弧導(dǎo)頭是表面粗糙度測量儀的重要零件之一，其幾何形狀和表面質(zhì)量直接影響儀器的測量精度。由圖1所示圓弧導(dǎo)頭零件圖可知，該圓弧導(dǎo)頭尺寸小，形狀及位置精度要求嚴(yán)格，表面粗糙度要求高（Ra0.02µm），加工難度較大。按原加工方法加工時，常出現(xiàn)以下問題：①R6中心線偏離尺寸0.9的中心，偏差值可達(dá)0.5mm；R40中心線偏離尺寸3的中心，偏差值可達(dá)0.8mm。②加工后導(dǎo)頭表面粗糙度只能達(dá)到Ra0.4µm。為此，我們對圓弧導(dǎo)頭的原加工方法進(jìn)行了工藝分析。圖1圓弧導(dǎo)頭零件圖原加工方法是首先加工出一個外圓f12mm、內(nèi)孔f9mm的圓環(huán)（尺寸為f12×3.3mm），然后將圓環(huán)切割為20個單件圓弧導(dǎo)頭。

　　圓環(huán)磨削加工方法如圖2所示。將砂輪修磨成R40mm的圓弧面，磨削加工出套在芯桿上圓環(huán)的R40圓弧，R6圓弧則通過對f12外圓尺寸的磨削加工來保證。在圓環(huán)未被切割為單件導(dǎo)頭前，磨削工序基本上可保證R40和R6的位置公差，圓弧尺寸也可滿足圖紙要求。但將圓環(huán)切割為單件導(dǎo)頭后，則無法保證0.9±0.03mm和1.5&pkusmn;0.05mm尺寸要求。此外，采用原工藝加工時砂輪無法作橫向進(jìn)給運(yùn)動，磨削表面粗糙度達(dá)不到圖紙要求。為提高表面質(zhì)量，不得不增加一道拋光工序，但拋光工序則會破壞已磨削成型的R40和R6。

　　顯然，原工藝方案不合理，需要進(jìn)行改進(jìn)。圖2圓環(huán)磨削加工示意圖由于圓弧導(dǎo)頭的加工質(zhì)量問題主要出現(xiàn)在將整體圓環(huán)切割為單件導(dǎo)頭時，因此我們將加工方案改為直接對多個單件圓弧導(dǎo)頭同時進(jìn)行加工。為實(shí)現(xiàn)這一加工方案，設(shè)計(jì)了圖3所示多面體夾具。該夾具可同時夾持30個單件圓弧導(dǎo)頭，構(gòu)成一個f80mm的圓周，作為一個整體進(jìn)行磨削加工。

　　由于圓弧導(dǎo)頭的R40、R6圓弧面為復(fù)合曲面，因此必須分別采用按R40和R6修整的砂輪分次磨削成形。圖3多面體夾具示意圖應(yīng)用該加工方案磨削出的圓弧導(dǎo)頭雖可保證R40和R6圓弧的位置公差，但表面粗糙度僅為Ra0.4µm為提高表面質(zhì)量而又不破壞已加工成形的R40和R6圓弧面，可將工件連同多面體夾具一起轉(zhuǎn)序進(jìn)行研磨、拋光等后續(xù)加工。

　　研磨工序采用夾布膠木研磨器(其研磨效果優(yōu)于鑄鐵研磨器)，研磨后工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.1µm。研磨工序后，工件仍裝夾在多面體夾具上進(jìn)行拋光，直至達(dá)到要求的表面粗糙度Ra0.02µm。生產(chǎn)實(shí)踐表明，這種利用多面體夾具同時對30個圓弧導(dǎo)頭進(jìn)行三序連續(xù)加工的工藝方法完全可滿足零件加工精度要求，且減少了加工工序，降低了廢品率，提高了加工尺寸的一致性。多面體夾具的應(yīng)用也為小尺寸復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的高效加工另辟了新路。