作為ZL28成型機(jī)組上的重要零件，支板薄且長(zhǎng)，精度高，易變形，多處公差要求控制在0.02毫米（含）內(nèi)。河南許昌煙機(jī)公司通過(guò)跨部門合作的方式，優(yōu)化加工工藝，實(shí)行對(duì)稱銑切，成功攻克了薄壁、異形類零件的加工難題，支板零件合格率達(dá)到100%。

許昌煙機(jī)生產(chǎn)技術(shù)部與機(jī)加車間圍繞箱體柔性線、螺紋磨床等關(guān)鍵設(shè)備使用中遇到的技術(shù)難題和如何推進(jìn)智能制造等工作進(jìn)行深入探討。杜鵑鵑攝

支板零件是許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司ZL28高速濾棒成型機(jī)組上的重要零件。該零件原材料是超硬鋁，兩處由內(nèi)外圓弧相交形成的曲面酷似山羊的角，因此又被形象地稱為“羊角”。整個(gè)零件又薄又長(zhǎng)，最薄處不足1毫米，屬于典型的薄壁、異形類零件。

薄壁零件致命的弱點(diǎn)是加工極易變形。對(duì)于“羊角”這個(gè)零件，引起變形的因素?zé)o外乎兩點(diǎn)：一方面，零件材料去除率高達(dá)90%以上，去除量大；另一方面，薄壁異形類零件形狀不規(guī)則，裝夾難度大。

要生產(chǎn)出合格支板零件、圓滿完成生產(chǎn)任務(wù)，需要較高的工藝技術(shù)和加工水平。今年2月底，許昌煙機(jī)公司組織生產(chǎn)技術(shù)部、機(jī)加車間技術(shù)骨干，開(kāi)展了跨部門聯(lián)合攻關(guān)。

優(yōu)化加工工藝是前提。生產(chǎn)技術(shù)部副主任工程師孫萬(wàn)杰根據(jù)零件精度高、極易變形的特點(diǎn)，對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行“拆分”：不僅按傳統(tǒng)方法分成粗加工、半精加工、精加工“三步走”，還細(xì)化機(jī)械加工工序，增加工藝草圖，從加工部位、余量等方面具體指導(dǎo)生產(chǎn)，防止零件加工變形。同時(shí)，他還根據(jù)材料去除量大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了幾道穩(wěn)定處理工序，以消除零件加工過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而穩(wěn)定加工質(zhì)量。

選擇適用的加工方法是關(guān)鍵。許昌煙機(jī)公司將加工任務(wù)交給了加工經(jīng)驗(yàn)豐富、酷愛(ài)鉆研的高級(jí)技師朱潤(rùn)濤。

裝夾問(wèn)題是加工零件首先要解決的問(wèn)題。裝夾如此高精度、極易變形的重要零件，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，只能自主摸索。朱潤(rùn)濤仔細(xì)研讀圖紙，熟讀工藝規(guī)程。從毛坯到成品，零件每一個(gè)階段“長(zhǎng)”什么樣，他都爛熟于心。在此基礎(chǔ)上，他制作專用工裝，避免加工過(guò)程中出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，盡可能一次裝夾多個(gè)結(jié)構(gòu)；使用精密虎鉗裝夾，確保定位精準(zhǔn)、裝夾穩(wěn)固，并盡可能降低加工成本；巧妙利用五軸加工中心立臥轉(zhuǎn)換等先進(jìn)的功能，盡量減少因裝夾頻繁帶來(lái)的加工精度降低問(wèn)題，提高加工的質(zhì)量和效率。

裝夾問(wèn)題搞定，接下來(lái)就是加工。

五軸加工中心加工零件，主要方式是銑削，不同零件所用的銑削方法也不相同。支板零件壁太薄，特別是內(nèi)外圓弧面相交構(gòu)成的兩只“角”，最薄處不足1毫米，需要用刀具銑削成形，選擇科學(xué)適用的銑削方法很重要。

朱潤(rùn)濤在摸索銑削“羊角”的最佳方式時(shí)，頗費(fèi)了一番周折，僅僅是加工參數(shù)的摸索，就用了一天時(shí)間。他根據(jù)加工時(shí)工件發(fā)出的聲音、機(jī)床振動(dòng)等情況，判斷切削參數(shù)是否合適，小心翼翼地試驗(yàn)著各個(gè)數(shù)據(jù)。如果找不到合理的切削參數(shù)，比如吃刀量、進(jìn)給量、切削速度等，零件的加工就無(wú)從談起。

參數(shù)找到后，如何切削又是一個(gè)難題。加工階段不同，切削方法也不同。最難的是精加工階段，雖然在半精加工階段就預(yù)留好了加工余量、工藝搭子，但在第一刀試切時(shí)，零件還是出現(xiàn)了波浪一樣的振紋。薄壁零件出現(xiàn)振紋絕不僅僅是粗糙度差的問(wèn)題，更是精度超差的前兆。如果平行度、對(duì)稱度等各項(xiàng)精度無(wú)法保證，零件加工出來(lái)就是廢品。

朱潤(rùn)濤動(dòng)腦筋想辦法，先用銑刀“吃”進(jìn)0.05毫米，把一只“角”的內(nèi)外圓弧面銑了一遍，再按照同樣的方法處理另一只“角”。加工完畢，測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩只“角”的大小竟然不一樣——相差0.03毫米，超出了0.02毫米的公差范圍。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，兩只“角”的加工存在時(shí)間差，造成公差偏大。

看來(lái)常規(guī)的路走不通，朱潤(rùn)濤決定另辟蹊徑。既然時(shí)間差影響加工效果，那么同時(shí)加工兩只“角”呢？他嘗試采用對(duì)稱式加工，即左右輪流加工，也就是左邊“吃”進(jìn)一刀，接著右邊也“吃”進(jìn)一刀，這樣左右兩邊加工和等待的時(shí)間相同。試切后測(cè)量，兩只“角”的大小相同，終于找到了正確的銑削方法！

首件零件加工好了，朱潤(rùn)濤再次測(cè)量。測(cè)量結(jié)果出乎意料：零件的各項(xiàng)公差均在0.02毫米以內(nèi)，精度高于圖紙所標(biāo)注的公差范圍。成功了！

前不久，按照新工藝規(guī)程和加工方法生產(chǎn)的3件支板零件以100%的合格率通過(guò)質(zhì)檢，順利入庫(kù)。

支板零件加工難題的解決，為異形薄壁零件的加工提供了新思路、新方法，特別是為防止機(jī)械加工變形提供了科學(xué)有效的方法。