近年來，常德煙草機械有限責(zé)任公司機械制造向著自動化、智能化方向發(fā)展，生產(chǎn)加工煙機零件的精度日益提高，因此，攻克鋁制薄壁零件加工難題被提上日程。

鋁制薄壁零件因薄壁結(jié)構(gòu)受熱，經(jīng)常出現(xiàn)局部變形及尺寸難以精度控制等現(xiàn)象。今年年初，常德煙機公司技術(shù)部門、質(zhì)檢部門和生產(chǎn)車間聯(lián)合成立QC小組開展攻關(guān)，以提升圖號為1MTB45000702的鋁板零件加工合格率為目標，提出總體加工方案，探索出滿足鋁制薄壁零件加工刀具路徑的通用規(guī)則。

QC小組組長邢國發(fā)現(xiàn)，該零件是一種典型的形狀復(fù)雜的鋁制薄壁零件，屬于新型卷接機組中的重要零件?，F(xiàn)有資料顯示，目前國內(nèi)也沒有針對鋁制薄壁零件機械加工的通用法則。

根據(jù)不同工況，過去各單位大多嘗試通過調(diào)整對稱的壓緊力、設(shè)置合適的切削參數(shù)進行加工。但這些方法難度高，且廢品率居高不下，鋁制薄壁零件加工方法亟待完善和升級。

鋁制薄壁零件大多為整體尺寸較大的復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)，機械加工及裝夾比較困難，同時由于零件的外廓尺寸遠大于截面尺寸，整體剛性較弱，零件在加工過程中受切削力、夾緊力、切削熱以及材料內(nèi)部殘余應(yīng)力等因素的影響，常出現(xiàn)變形，從而嚴重影響加工質(zhì)量。在試制過程中，他們多次因鋁制薄壁零件平面度差而未達到設(shè)計要求。

制作出合格的鋁制薄壁零件已不算易事，總結(jié)出一套對加工產(chǎn)生影響的操作規(guī)律更是難上加難。立足實際，QC小組集思廣益形成了初步研發(fā)思路：重點探索下刀點與零件、刀具軌跡與零件的變形關(guān)系，并在這一基礎(chǔ)上優(yōu)化加工操作使其普遍適用。

為保證后續(xù)加工順利推進，小組成員對方案的可行性進行分析。他們首先對鋁制薄壁零件展開可制造性評價，通過整合現(xiàn)有制造資源，從形狀、尺寸、公差、表面質(zhì)量要求等方面對零件設(shè)計模型進行全方位分析，找出設(shè)計模型中易導(dǎo)致質(zhì)量缺陷的因素，指導(dǎo)研發(fā)設(shè)計人員及時優(yōu)化零件設(shè)計。

隨后，小組成員利用計算機模擬加工軟件對零件三維模型進行虛擬加工，通過CAD建立精確模型，規(guī)劃下刀點和刀具軌跡，利用有限元分析技術(shù)進行應(yīng)力應(yīng)變分析。他們在模擬不同下刀點和軌跡的切削過程中評估變形情況，并根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化下刀點和軌跡設(shè)計。通過不斷調(diào)整各項參數(shù)，最終他們檢測得出，加工出的零件變形量均在0.005mm以內(nèi)，目標可實現(xiàn)。

根據(jù)前期可行性論證與調(diào)查，小組成員敲定了最終的總體加工方案：采用五軸加工中心對零件進行加工，利用刀五軸的轉(zhuǎn)動加工斜面，用壓板將工件壓在工作臺面上，一次裝夾完成多步工序，簡化操作，控制誤差。

零件加工精度直接影響整機性能，每個加工環(huán)節(jié)都馬虎不得。在現(xiàn)有的數(shù)控機床中，從生產(chǎn)參數(shù)上看，馬泰克五軸加工中心和米克朗五軸加工中心均可對鋁制薄壁零件進行試加工。技術(shù)員和設(shè)備操作人員細致對比兩者定位精度、尺寸和轉(zhuǎn)速后，決定采用加工精度更符合設(shè)計要求的馬泰克五軸加工中心進行試制，力求用精湛工藝把產(chǎn)品做到極致。

同時，他們選取具有鋒利、耐用、線速高等特點的硬質(zhì)合金立銑刀作為加工刀具，通過小端下刀從外向內(nèi)的走刀路徑完成外形加工，最大程度減少了加工變形量。

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。充分的技術(shù)準備為鋁制薄壁零件試制打下了堅實的基礎(chǔ)。僅用了一周時間，首件試制鋁制薄壁零件1MTB45000702被加工生產(chǎn)完成。經(jīng)檢測，零件全部尺寸均滿足圖紙要求和工況需求，攻關(guān)目標圓滿完成。

“成本投入不過2000元，單價零件加工可節(jié)約人力成本、加工費用17400元，有效降低了生產(chǎn)成本。”在近期召開的創(chuàng)新攻關(guān)復(fù)盤會上，邢國總結(jié)道，“這次的技術(shù)攻關(guān)不僅統(tǒng)一細化了鋁制薄壁零件加工的方法標準、操作指標、規(guī)范流程，還提升了加工效率，為數(shù)字化工廠建設(shè)奠定了工序基礎(chǔ)，可謂是一舉多得?！?/p>

另外，此次技術(shù)攻關(guān)中首創(chuàng)的單螺紋對稱調(diào)節(jié)開口、依靠自身彈性夾持物料、燕尾槽式調(diào)整機構(gòu)和小巧的車刀式結(jié)構(gòu)四大創(chuàng)新點，可推廣在其他機床設(shè)備上使用，極具應(yīng)用價值。

隨著零件加工技術(shù)不斷更新升級，常德煙機公司的零件精加工能力和效率得到了大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性也顯著提升，產(chǎn)品競爭力進一步增強。常德煙機公司表示，將繼續(xù)靈活運用新材料、創(chuàng)新加工路徑，借助智能化生產(chǎn)設(shè)備，推動零件加工朝著智慧化、綠色化、個性化定制等方向發(fā)展，以更好適應(yīng)市場需求和變化。