大直徑鏤空件殘留加工法

■ 中國運載火箭研究院長治清華機械廠 （山西 046012） 張志奇

1. 零件分析與加工難點

零件如圖1所示，零件屬于大直徑鏤空件，加工完成后重量僅為原來的1/4，金屬去除量很大，尤其在加工花瓣槽時，直接用φ10mm刀具加工，加工距離為13.2m，再加上加工材料為耐熱鋼，加工性能很差，又不易拍削，加工一件零件平均需要2把硬質合金銑刀，刀具折斷后又進行換刀、對刀、搜索程序從新進行加工，很繁瑣，一直是加工中很棘手的一種零件。

2. 零件加工改進

（1）工裝改進。如圖2所示，工裝背面加工一個鍵，使用時，將鍵放到工作臺的槽里，在加工零件的時候不會發生竄動，在正面加工一個和零件外圓配合的凹槽，起到快速定位的效果，不用每一件都對零點，省去了對刀時間。

（2）加工方法改進一。從圖3中可以看到在花瓣槽處打了2個預鉆孔，目的是減少加工量，提高刀具壽命，但加工時間沒有減少，并且兩個孔相連的地方打透了，鉆頭不鋒利了，容易打漂，如果選用小直徑的鉆頭，起不到去除多余材料的作用。

圖 1

圖2 工裝

（3）加工方法改進二。如圖4所示，相比較打孔去量法，選用容削槽大的鑲齒刀具，起到了很好的加工效果，利用斜下刀加工策略，省去了打預鉆孔的加工步驟，但不能加工透，下面要留0.1mm的加工量，否則這層皮會卷到刀具上，損壞刀具，這也就是本文提到的殘留加工。

3. 零件加工步驟

（1）壓住外邊，銑成3個均布圓，然后壓住中間如圖5所示。

（2）先打孔，使工件完全釋

圖 3

圖 4

（2）加工對比。刀具價格和相關數據對比如表1、表2所示。

（3）效果分析。從表2中可以看出來加工時間從原來的236min，降低到現在的87min，時間上節約了近3倍，加工效率的到了很大的提升；加工成本從原來的21 780元/10件，降低到現在的2 138元/10件，成本上降低了10多倍，由于本產品為批量件，累計下來也會是一個很大的經濟收益。

5. 結語

當進行批量加工時，工件的放應力，減小工件變形，然后再加工平面，保證厚度要求，如圖6所示。

（3）最后加工花瓣槽，φ16mm鑲齒銑刀加工時，控制好加工深度，用φ10mm硬質合金銑刀清角后，尖角的地方已經加工透了，但薄皮不會卷到刀具上來，下來也很容易去除，還很好的保護了刀具。最后加工完后，背面的殘留皮很完整，尖角的地方已經加工透了，很容易去除。在工裝上留有開口，方便拆卸工件。如圖7所示。

（4）工件拆下來，從一邊輕按，到了另一邊，即可取下，如圖8所示。

4. 零件的加工對比

（1）刀具對比。原先直接用φ10mm硬質合金銑刀加工，很容易折斷，現在用φ16mm鑲齒銑刀去除余量，再用φ10mm硬質合金銑刀清角，很好的保護了刀具，節約了刀具成本高，減少了換刀和對刀次數提高了加工精度（見圖9）。裝卸時間如果累計起來，將會是一個很大的數字，盡量使用一些快速裝夾工裝，減少輔助時間。加工方法不合理會產生工件報廢，刀具的成本增加，甚至刀具損壞。不斷創新，應用新工藝、新方法、新刀具，提高加工效率，降低加工成本高。

圖 5

圖 6

圖 7

圖 8

圖 9

表1 刀具價格