弧面上深窄槽铣加工
自制套料钻解决端面环形深窄槽加工难题
第2期（总第225期）2021年4月机 械 工 程 与 自 动 化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATIONNo. 2Apr ．文章编号= 1672-6413（2021）02-0125-03自制套料钻解决端面环形深窄槽加工难题解亚波，韩利萍，申浩，何李鑫，张艳文，何德胜摘要：环形深窄槽型结构零件加工区域窄、切削阻力大、排屑不畅、散热效果差、刀具刚性弱易损坏，进而 造成零件加工难度较大、加工质量难以保证、生产效率低等问题。
针对以上问题，分析和阐述了制约深窄槽 型结构零件加工质量和效率的主要因素，提出了自制套料钻替代传统车削和铳削加工方法，综合考虑刀具在切削加工过程中的影响，针对性地采取有效措施，确保了产品质量稳定、生产效率提升和刀具成本降低。
关键词：环形深窄槽；影响因素；套料钻中图分类号：TG51 文献标识码：A（山西航天清华装备有限责任公司，山西长治046012)0引言端面具有环形深窄槽型结构的零件广泛应用于航 空航天和车辆机械等领域。
此类零件在加工过程中, 采用传统车削或铳削工艺时，当加工深度受到刀具有 效切削长度限制时，由于加工区域太窄、切削阻力大、 排屑不畅、散热效果差、刀具刚性弱易损坏等因素导致 加工难度较大，加工质量难以保证，生产效率低，严重 制约生产进度,因此对此类零件进行工艺创新性研究 具有极大的意义和应用价值。
本文在使用自制套料钻 替代传统车削和铳削加工方法的基础上，综合考虑刀 具在切削加工过程中的影响，针对性地采取有效措施, 确保了产品质量稳定、生产效率提升和刀具成本降低。
1零件工艺分析1. 1 零件结构某零件（如图1所示）为奥氏体不锈钢1G18N19T1 材质,毛坯为①72 mm X 100 mm 圆钢。
在零件端面 ①43. 5 mm 位置有一处端面深槽，槽宽11 mm ,槽深 50 mm,槽深与槽宽之比将近5 ： 1,属于典型的深窄槽。
深窄漕加工铣床的研制
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的空 间 局限 性 大 的 深窄 槽 加 工 设备 ，或 寻 找 一 种 简 易 的加 工 方 法 ， 来 替 代 大 型机 加 工 设备 的使 用 ． 经成 了加 工 行业 从 事此 类 产 品 的 间行 已 们 的共 识 。
可 调弯 板 装 配 示 意 图
１ ３ ｍｍ ０ ０ １０ ７ ０ｍｍ
滑 台长 … … 工 进 速 度 … 快 移 速 度 …
二、 机床 技 术 性 能和 特 点
１针对 本 铣 床 在 铣 削 时 ， 有 机 械 动 力 滑 台进 行 工 进 运 动 和 内框 ． 只
架 压辊 深 滑 槽 加 工精 度 要 求 不 高 的特 点 ，将 床 身设 计 成 为 焊 接 结 构 ， 并 在 不破 坏 后 立 柱 滑板 滑 动 平 面 的基 础 上 ． 设 计采 用 了在 滑 轨 表 面 本 贴 铜 板然 后 刮研 的方 法 来 减 少 立 柱 滑 动 阻 力 。床 身 长 ４０ ｍ 可 以 ０ ０ ｍ，
一
深 窄槽 加 工 铣床 结 构 平 面 示意 图
，
、
技术 参 数 及 工作 原 理
２２深 窄槽 加 工 铣 床 主 要 工作 原 理 是 ： 过 床 身 、 柱 、 力 滑 台 ．． 通 立 动 带 动 加 长动 力 头 ： 合 可调 弯 板 装 配 ， 根 据 工 件 的 加 工要 求 ， 靠 三 结 并 依 维 空 间进 给 装 置 自动 控制 操 作 系统 ， 定加 工 给 出加 工 路径 和 速 度 ， 给 从 而 达 到对 深 窄 漕 加 工 的 目的 。
在数控系统中如何用圆弧刀加工圆弧深槽
在数控系统中如何用圆弧刀加工圆弧深槽在加工圆弧深槽时，因工件形状不规则，会产生较大的车削力，易引起震动、干涉或者排屑困难，造成加工精度较低。
特别对于一些圆弧半径较小的深槽，加工起来更困难，我们知道在普车加工中，对于这类零件的加工，一般都通过使用圆弧成型刀，来进行加工。
在数控系统中，圆弧刀确很少使用，主要是对刀困难，如果我们解决这个问题，我们的圆弧深槽加工就迎刃而解。
一、圆弧成型刀的对刀数控车加工圆弧是数控机床的一个优势，它是X和Z轴同时移动进给插补来完成的。
对刀时需要X方向对刀和Z方向对刀，零件的右端面中心为工件坐标系的坐标原点，圆弧成型刀的圆弧圆心为刀位点。
这里需要用R规精磨圆弧刀使刀位点到弧面的距离基本一致非端面槽加工对刀：当对x轴时，用试切法试切外圆，测量新车的这段外圆的直径D，那么X轴的对刀值为X=D-d（d为圆弧成型刀的圆弧直径），然后进入形状补偿参数设定界面，如下图所示，将光标移动到与刀位号相对应的位置，输入X的对刀值，按【测量】，对应的刀具偏移量自动输入。
（FANUC系统，其他系统可以自行设置）对Z轴，用圆弧刀碰零件的右端面，Z轴的对刀值为Z=0，然后进入形状补偿参数设定界面，将光标移动到与刀位号相对应的位置，输入Z0，按【测量】，对应的刀具偏移量自动输入。
二、走刀关于走刀有两种方式：1、直进法当刀具半径与要加工槽半径相等时，可以采用直进法，一刀成型。
2、圆弧走刀法当刀具半径小于加工槽半径时，需要G02或G03指令，进行刀具半径补偿进行加工，刀轨如下图三、实例O0002;程序名G40G98;程序初始化M03S500;主轴正转，转速500r/min，T0303;指定圆弧成型刀具G00X100Z100;快速定位到准备点G01G42X50Z-30F100;加入刀具半径补偿G01X40;插补直线G02X40W-10R5F100;顺时针圆弧插补G01X50;直线退出G00G40X100；撤销圆弧插补Z100；Z向退刀M30；程序结束。
弧面上深窄槽铣加工教程
四、技术攻关措施
图三 分度板
四、技术攻关措施
4）精确定位加工基准 滚筒的定位装夹如图四所示。将V形铁置 于工作台面上，找正后用螺栓压紧。把滚筒放 置在V形铁上，用千分表检测滚筒两￠110h7轴 头上母线及侧母线，误差0.01mm以内。然后按 线找正槽圆周分度40°位置，用螺栓和压板夹 紧滚筒。手动调整辅助支撑轻轻顶住工件大外 圆表面，并将支撑底座紧固在工作台面上。用 内六角螺钉将分度板安装在滚筒轴头上，以千 分表找正分度板上面，误差在0.005mm内。
115
磨
120
钳
划两端轴头和两端大外圆端面十字中心线，划两处1.2槽40°线。
125
铣
按划线位置，铣两处1.2槽成（保证尺寸公差和形位公差），铣R0.3圆弧角。
上面磨序为铣槽加工保证了工件定位面精度， 划线提供了快捷找正槽位置的参考基准。
四、技术攻关措施
1、精密机床保证位置精度 此次加工选用了德国沙尔曼卧式加工中心，此 设备操作系统为西门子840D。机床工作台 1400mmx1600mm，X轴行程±1000mm，主轴转速0～ 4000转/分钟，机床定位精度0.006mm，重复定位精 度0.005mm，是精度非常好的加工中心机床。因此利 用这台加工中心良好的精度能够为零件的加工精度 提供基础保证。
一、引言
75A塔机是北人股份公司的新型高端产品，滚筒 是机器的心脏部位，此次技术革新将版滚筒原有压板 夹版模式，改为槽夹版模式。结构更加先进适用，使 上版更加快捷精确，提高了印刷精度和效率，但同时 也提高了加工难度。虽然像1.2mm甚至更窄的槽都加 工过，但如此深，精度要求又高的窄槽，公司机加工 还没有涉及过。根据以往经验，在不考虑精度的前提 下，能顺利将槽加工出来就算不错了。因此，一个高 难课题摆在了我们面前，拭待攻关解决。
中心钻改制铣刀铣削窄小密封槽的经验
中心钻改制铣刀铣削窄小密封槽的经验在很多箱体类零件中，经常需要铣削密封槽。
密封槽的宽度和深度通常都在1～1.5mm之间，这就要求铣削密封槽的铣刀直径是φ1～φ1.5。
最初我们在加工这样的密封槽时，由于国内几乎不制造这么小的铣刀，需订购进口的立铣刀或键槽铣刀。
这样，虽然密封槽是加工出来了，但因刀具费用非常昂贵，造成产品成本居高不下。
后来我们曾试验用中心钻在工具磨床上改磨成键槽铣刀，经试用发现虽然能够铣削，但这样改制对砂轮要求很高。
只能上工具磨床，不能在砂轮机上刃磨。
而且砂轮圆角稍大一些就不能使用。
例如用φ1的中心钻改磨键槽铣刀，每条切削刃仅有0.5长，当砂轮圆角大于R0.2时，基本上前刀面就没有平面部分了。
不仅如此，当两个切削刃磨得不太一致时铣削过程中还很容易折断，这造成了刃磨难度很大。
这两问题使生产进度受到很大的制约。
为了能降低生产成本又能提高生产效率，我们做了一个大胆的试验：把中心钻的两刃磨去一个，只留下一个刀刃，并把这一个刀刃的底刃磨平。
这样就不需要上工具磨床了，在砂轮机上徒手就可以刃磨。
由于只有一个刀刃，也就不存在两个刀尖不一样高的问题了。
这样的单齿铣刀磨好之后，经实际加工，发现切削效果非常好。
在转速6000rpm、进给量200mm/min的切削用量下，铣削完一批零件(300多件)仍完好，超出了预想的寿命(双齿刀具寿命是大约能铣削100件)。
事后分析，徒手刃磨的单齿刀比在工具磨床上磨成的双齿键槽铣刀还耐用的原因应该有以下两点：一是磨去一个刀齿后产生了更大的容屑空间，二是单齿刀的后角更易于形成。
如果和购买进口键槽铣刀相比，用中心钻改磨成单齿铣刀的优势就更加明显了。
从成本上比较，φ1的中心钻价格仅需4元，而进口的φ1高速钢键槽铣刀价格在100元左右，涂层硬质合金键槽铣刀价格在180元以上。
从刀具购买周期上比较，φ1的中心钻随时可买到，而进口铣刀的订货周期大约需10～14天。
从生产效率上比较，进口的键槽铣刀理论上应该能承受更快的进给量，但由于进口铣刀价格很昂贵，操作工抱着“宁可慢，不能断”的思想，不敢加大进给量。
深窄槽加工方法
深窄槽加工方法
深窄槽加工是一种常见的机械加工方式，常常被应用于制造行业
的零部件加工中，通过进行切削，使得工件得以变得更加精细。
下面，我们将会逐步详细地介绍深窄槽加工的相关步骤。
首先，我们需要准备加工设备和工件。
深窄槽加工设备通常包括
电火花线切割机、铣床、丝锥攻牙器等，而工件则可以是各种类型的
金属材料，例如铝合金、钢、铜等。
通常情况下，工件的形状和大小
会影响到加工设备的选择。
接下来，我们需要设计好深窄槽加工的图纸，并将其传输到加工
设备中。
在设计时，我们需要考虑到槽宽、槽深、槽形等因素，以确
保加工出来的零件符合要求，具有高精度和高质量的标准。
在传输之前，我们还需要检查并确保图纸的精度和完整性。
随后，我们需要选择合适的切削刀具，并进行切削。
深窄槽加工中，刀具的选择通常与加工的材料、深度、硬度等因素有关。
在选择
好刀具之后，我们需要调整加工设备的速度和角度，并进行必要的冷
却和润滑，以确保加工平稳和刀具寿命的正常延长。
最后，我们需要进行零件的加工和加工之后的处理。
在加工过程中，我们需要密切关注零件的形状、大小、孔径等关键指标，并及时
进行检测和调整。
在加工结束之后，我们还需要进行必要的表面处理
和清洗，以确保零件的质量和外观的标准化。
总体而言，深窄槽加工是一种非常重要的机械加工方式，广泛应
用于制造行业的各个领域。
通过加工设备的精确操作和切削刀具的合
理选择，我们可以制造出高精度和高质量的零部件，为生产和制造提
供了重要的技术支撑。
钛合金薄壁腰形深窄槽数控铣削加工方法
01序言钛合金强度高、密度小、耐热性好，同时还具有较高的疲劳寿命和优良的耐腐蚀性能，是航空发动机风扇、压气机、轮盘和叶片等重要零部件的首选材料。
钛合金材料的切削加工性能只有普通钢的20%～30%[1]，是一种典型的难切削材料。
一种新型钛合金航空发动机薄壁复杂扩压器机匣需要加工16个宽约9.2mm、深54.5mm、弧长约80mm 的深槽（见图1），相邻两处腰形槽最小壁厚约2.2mm。
鉴于深窄槽结构的特殊性，加工时只能选用直径小、悬伸长的铣刀，切削加工时易产生振刀、崩刃现象，同时刀尖冷却效果差、排屑难，切削温度高，产生让刀和表面加工硬化现象，存在切削效率低、刀具寿命短以及尺寸难以加工合格等问题，是目前加工制造中的难题之一。
图1薄壁扩压器深槽结构示意02工艺方案试验腰形深窄槽数量多，材料去除量大，加工时须保证较高的加工效率，经过分析，排除摆线铣和动态铣加工方案，制定了插铣法和分层铣削法两种主要加工方案，两种方案都先采用⎫8mm钻头钻通，然后用⎫8mm合金铣刀进行铣削，根据铣削方式、切削参数的不同，分别进行工艺试验。
2.1插铣法试验插铣法，又称为Z轴铣削法，是实现高切除率金属切削的最有效加工方法之一。
其加工原理是：刀具沿轴向连续地上下进刀，主要作用力为轴向切削力，大大降低了作用于机床的径向切削力，即使刀具悬伸长度较大，仍具有较高的加工刚性，能够减小零件变形，保证加工稳定性[2]。
插铣法的加工效率远高于常规的端面铣削方法。
试验中虽然缺少专用的插铣刀，但是鉴于插铣法在深槽加工方面的优势，采用普通合金铣刀对腰形槽进行了插铣加工工艺试验，其切削参数和试验效果见表1。
表1插铣切削参数和试验效果分析表1可知，切削宽度较大时，效率高，但加工振动大，刀具易崩断；减小切削宽度后，效率有所降低，刀具磨损较快，同时零件振动较大，存在一定的质量和安全隐患。
由于该零件为新型号研制件，工艺准备条件有限，本次工艺试验采用了组合夹具和普通铣刀，零件装夹刚度一般，且机匣最小壁厚仅为2.1mm，插铣过程中易振刀，同时普通合金铣刀插铣加工寿命低，最终导致了插铣加工试验效果不够理想。
简述在立铣床加工断面圆弧槽的步骤
简述在立铣床加工断面圆弧槽的步骤
在立铣床加工断面圆弧槽的步骤如下：
1.确定加工槽的设计尺寸和形状，包括槽的宽度、深度、半径等参数。
2.准备工件和刀具。
选择适当的工件材料，将其固定在立铣床工作台上。
选择刀具，通常使用球头铣刀或圆弧铣刀。
3.根据槽的尺寸和形状，调整加工参数。
包括切削速度、进给速度和切削深度等。
确保参数设置合理，以获得理想的加工效果。
4.通过开机调试，调整立铣床工作台和刀具位置，使其与槽的一侧对齐。
确保刀具与工件之间的距离适当。
5.开始加工。
通过控制立铣床工作台的进给和转动，使刀具沿着槽的一侧移动，形成圆弧形的切削路径。
同时，通过不断调整工作台位置，使刀具逐渐切削出整个槽的形状。
6.加工过程中要保持切削稳定，避免过热，以防止工件及刀具损坏。
可以适时停机冷却，以提高加工效率和切削质量。
7.加工完成后，仔细检查槽的尺寸和表面质量是否符合要求。
如有需要，可以进行修磨或刮削等后续工艺，以进一步提高槽的质量。
8.清理加工区域，保持设备和工作台的干净整洁。
窄深油槽加工工艺分析
４￣ ０ ｉ Ｉ
图
Ｇ ４ Ｇ ０ Ｃ Ｏ Ｘ０ Ｙ０ ５ ９ Ｏ
２
而极易折断。操作者 为了改善刀具切 削效果 ，把 铣刀 的
Ｚｌ ． ０
尖端磨 成一个小 圆弧 ，使 其不 太尖 ，以提 高刀 具强 度。
Ｍ ９Ｐ ４ （ １ １０ 实测 值，用 于主轴定向）
可是这样虽然刀具强度提高 了，加 工出来 的油槽却 显得
＃ｌ＝ ０
非常宽大，而且成了圆底，远达不到 图样要求。一时
间 ，加工任务几 乎处于停滞状态。 面对这 种情况 ，我根据工作 经验认 为 ，要加 工出合 格 的油 槽 ，常规 的铣 削 方法 是 做不 到 的。毕 竟 刀尖 太 尖 ，强度极差 ，完全不能满足 生产需要 。怎样才 能加工 出合格 的零件呢？考虑到哈斯机床有 主轴定 向功 能 （ 主 轴定向功能是指 主轴 可 以在 圆周 上 的任一 方 向 固定 住 ， 不同于主轴 准停—— 主轴 仅能在一个方 向上 固定住 ，供 换 刀使 用） ，我决定试 验一下 在加工 中心上 “ ” 出这 刨
量 ，操作 者 不 断地 提 高转 速 ，降 低走 刀速 度 ，结 果 发 现 ，即 使 转 速 达 到 ７０ ｒ ｉ， 进 给 速 度 降 至 ００ ｍｎ ／
４ ｍ ／ ｉ，切削效 果仍 无 明显 改 善。后 来 又 试用 过数 ０ ｍ ｍｎ 控雕刻机上使用 的硬质合 金刻字刀 ，同样 由于 刀尖 太尖
￣０ ｂ ｍｍ 圆心 处 ） ｌ 。
此零件在 最初 加 工 时 ，操作 者 按 照 常规 的加 工方 法 ，在工具磨 床上将 中心钻 改制成尖 铣刀 ，用来 铣削这 两条油槽 。然 而在实 际使 用时 ，由于 刀具太尖 ，强度很 差 ，非常 不耐 用。通 常 是刀 尖 刚一 碰 到零 件 表 面就 折 断 ，加工一条油槽需更换数把 刀具。为 了减 小每齿 进给
卧式铣床圆弧槽加工工艺流程
卧式铣床圆弧槽加工工艺流程
卧式铣床圆弧槽加工工艺流程如下：
1. 根据设计图纸的要求,选择正确的铣刀。
2. 安装铣刀并进行刀具预调。
3. 用卡尺或高度规等测量工具,测量工件上需加工的圆弧槽的直径,以便确定铣刀的直径和轨迹。
4. 将工件安装于卧式铣床工作台上,并进行夹紧固定。
5. 启动卧式铣床,将铣刀移至圆弧槽的起点,并开启铣床进给系统。
6. 将铣刀按照预设的轨迹逐渐移动,直至加工出整个圆弧槽。
7. 完成加工后,关闭铣床进给系统和主轴,取出工件并进行检查。
8. 对加工后的工件进行清洁,并记录加工质量和参数等相关信息。
需要注意的是,在操作卧式铣床时必须佩戴防护设备,如护目镜等,以防止铣刀和碎屑对操作者造成伤害。
最新考工第五次培训 窄槽和型腔的铣削
2.程序编制 （1）工件原点选择：选择工件左下角为X、Y轴零点，工件上表面为Z轴零
点。 （2）基点坐标 A（X80. Y15.）（1）X75.Y15 （2）X80. Y20.（3）X30. Y20.（4）X30.
Y10.（5）X80. Y10. （3）程序编制
O6201 (主程序) N01 G21 G17 G40 G80 G94 N02 M3 S2000 N03 G54 G90 G00 X80 Y15.Z100 N04 G43 Z50. H01 M08 N05 Z5. N06 G01 Z0.2 F200 N07 M98 P001 L5 N08 G90 G01 Z-5. F100 N09 M98 P002 D01 N10 G90 G00 Z100. M09 N11 M30
螺旋线方式
螺旋插补指令格式如下：
G 0 2
R _ _
G 1 7 G 0 3 X_ _Y_ _Z_ _ I_ _J_ _ F_ _
G 1 8 G G 0 0 2 3 X_ _Y_ _Z_ _ I_ R __ K _ _ _ F _ _
G 02
R__
G 19 G 03 X__Y__Z__ J__K__ F__
窄槽是一种特殊的槽，有些窄槽的槽宽尺寸很小，槽 深尺寸很大，由于工艺条件限制一般不会选用铣削加工， 通常需根据槽的结构、尺寸采用数控线切割机床或数控电 火花机床加工。
有些窄槽适合铣削加工，但这类槽的加工对刀具有特 殊要求，甚至需要定制刀具，由于槽宽尺寸限制，需选用 或定制直径较小的的还需要操作人员有丰富的加工 经验。
工分开的原则加工。 （3）刀具选择：选取刀具T01直径为8mm的直柄立铣刀； （4）切削用量：粗加工主轴转速为2000r/min；进给速度
弧面上深窄槽铣加工
四、技术攻关措施
图七
刀片
四、技术攻关措施
5）分层递减步进法铣槽加工 由于槽较深，一次直接铣削加工完成，切削力 大，刀片无法承受。采用分层递减步进切入法，分 9次径向进给铣成槽，分别为5、4、3.5、3、2.5、 2、1.5、1、1mm，切削转速S200r/min、进给速度 F100mm/min。铣削方式选择顺铣。加工程序如下：
115
磨
120
钳
划两端轴头和两端大外圆端面十字中心线，划两处1.2槽40°线。
125
铣
按划线位置，铣两处1.2槽成（保证尺寸公差和形位公差），铣R0.3圆弧角。
上面磨序为铣槽加工保证了工件定位面精度， 划线提供了快捷找正槽位臵的参考基准。
四、技术攻关措施
1、精密机床保证位臵精度 此次加工选用了德国沙尔曼卧式加工中心，此 设备操作系统为西门子840D。机床工作台 1400mmx1600mm，X轴行程±1000mm，主轴转速0～ 4000转/分钟，机床定位精度0.006mm，重复定位精 度0.005mm，是精度非常好的加工中心机床。因此利 用这台加工中心良好的精度能够为零件的加工精度 提供基础保证。
五、效果总结
2、技术攻关成功确保了高端产品75A塔机的顺利产成 ，现已加工6批，共计272件产品，经三座标测量 仪检验，全部满足要求。实践证明此项攻关成果 品质稳定，具备很好的实用价值。 3、此项攻关成果经技术部、品质部等多名专家审查 认定，得到一致好评，荣获公司技术成果一等奖 。
让我们共同努力！
四、技术攻关措施
3）设计制作高精度锯片铣刀刀杆 刀具系统精度直接影响加工质量。普通锯 片铣刀刀杆定位精度差，不能满足加工需求。 根据零件加工槽位臵尺寸和精度，自行设计并 请成都英格刀具厂协助制作了铣刀杆，刀杆定 位误差在0.01mm以内，保证了刀体的精度。并 将刀杆上定位键的位臵向前移，缩短端部夹紧 结构长度尺寸，解决了刀具端部与工件发生干 涉问题。此刀杆还改变了传统的粗牙螺钉紧固 刀片方式，采用细牙螺纹，螺母紧固方式，提 高了夹紧性能，增加了刀片装夹的稳固性。（ 刀具简图如图六所示）
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北人机加工分公司 2014-5-15
四、技术攻关措施
• • • • • • • • • • • …… N100 N105 N110 N115 N120 N125 N130 N135 N140 ……
GOG90G54X-70.00Y180.00S200M3 D3 ( 起始点 ) Z135.00 （Z轴快速移动到安全点） G01Z131.92 F500 （Z轴移动到加工位臵） G01G41Y104.57 （Y轴到切深位臵，调用刀具左补偿） X1070.00 F100 （ 直线进给铣加工槽 ） G0G40Y180.00 （ 取消刀补，刀具离开工件 ） X-70.00 （ 回到起始点 ） G01G41Y100.57 F500 （ 以下同理逐步完成加工 ） X1070.00 F100
四、技术攻关措施
图五 加工效果图（旋转）
四、技术攻关措施
2）良好的导向槽 为了更好的保证1.2mm锯片铣刀切削位臵 精度，选用￠20*1.2mm的整体硬质合金T型槽 铣刀先进行加工，径向切深2mm。采用顺铣的 切削方式，刀具切削刃切入点正好作用于铣平 后共垂面的两点，受力均匀，达到了良好切削 效果。同时此刀具刚性较好，能够确保位臵精 度，因此加工出的槽能够给1.2mm锯片铣刀起 到很好的导向作用。
图六 1—刀体 2—键 3—垫片 4—垫片 5—螺母 6—刀片
四、技术攻关措施
4）改进锯片铣刀角度和制造精度
为保证刀具较好的切削性能，选择整体硬质合金锯片铣刀 。在满足切深要求的情况下，选用￠125mm，68齿刀片。然而普 通锯片铣刀制造精度较低，端跳和径跳误差较大，随着切深的 增加，刀具受切削力和形状变形的影响，容易出现夹刀崩碎现 象，无法正常加工。因此对刀片的制造精度提高要求，刀片厚 度尺寸1.2 mm；端跳误差0.02mm；径跳误差0.04mm；刀片内孔 直径￠27H7，提高定位精度。因为刀片非常薄，需要尽可能减 小副偏角，保证刀片强度。经过切削加工实验，选择将刀片磨 出0.1°副偏角（中间￠60mm保留1.2mm尺寸作装夹用），很好 的满足了切削条件，并将刀尖错齿单边倒角0.2mm，减小切削力 。通过调研，我们请常州刀具厂加工刀片，满足了使用要求。 （刀片简图如图七所示）
一、引言
75A塔机是北人股份公司的新型高端产品，滚筒 是机器的心脏部位，此次技术革新将版滚筒原有压板 夹版模式，改为槽夹版模式。结构更加先进适用，使 上版更加快捷精确，提高了印刷精度和效率，但同时 也提高了加工难度。虽然像1.2mm甚至更窄的槽都加 工过，但如此深，精度要求又高的窄槽，公司机加工 还没有涉及过。根据以往经验，在不考虑精度的前提 下，能顺利将槽加工出来就算不错了。因此，一个高 难课题摆在了我们面前，拭待攻关解决。
五、效果总结
2、技术攻关成功确保了高端产品75A塔机的顺利产成 ，现已加工6批，共计272件产品，经三座标测量 仪检验，全部满足要求。实践证明此项攻关成果 品质稳定，具备很好的实用价值。 3、此项攻关成果经技术部、品质部等多名专家审查 认定，得到一致好评，荣获公司技术成果一等奖 。
让我们共同努力！
四、技术攻关措施
2）新型辅助支撑防护定位元件和工件精度 由于工件利用两轴头装夹，造成中间部位悬空较大 ，加工过程中易引起颤动，影响加工质量。另外，吊装 工件时受天车工技能水平的影响，有时工件不能非常平 稳的放在V形铁上，容易磕伤V形铁定位表面，也可能使V 形铁定位基准移动。再有，在加工中需要将滚筒旋转 180°后重复装夹定位，这样工件轴头外圆和V形铁定位 表面形成研磨，容易损伤工件和V形铁精度。同时势必影 响工件的定位精度、及重复加工一致性。
四、技术攻关措施
然后用千分表转表检测￠80h7外圆两侧侧母 线，定位水平方向上滚筒轴心位臵，作为加工基 准；用测量棒和量块分别检测￠347.43外圆上面 和左端面，定位滚筒中心高度位臵及滚筒纵身方 向零点位臵。待一侧槽加工完成后，松开滚筒压 板，用辅助支撑将工件顶起，手动将工件旋转 180°，落下支撑，轻微调整工件，用千分表找正 分度板上面，误差在0.005mm内，夹紧工件。检测 定位后，继续加工另一个槽。
四、技术攻关措施
图三 分度板
四、技术攻关措施
4）精确定位加工基准 滚筒的定位装夹如图四所示。将V形铁臵 于工作台面上，找正后用螺栓压紧。把滚筒放 臵在V形铁上，用千分表检测滚筒两￠110h7轴 头上母线及侧母线，误差0.01mm以内。然后按 线找正槽圆周分度40°位臵，用螺栓和压板夹 紧滚筒。手动调整辅助支撑轻轻顶住工件大外 圆表面，并将支撑底座紧固在工作台面上。用 内六角螺钉将分度板安装在滚筒轴头上，以千 分表找正分度板上面，误差在0.005mm内。
四、技术攻关措施
图七
刀片
四、技术攻关措施
5）分层递减步进法铣槽加工 由于槽较深，一次直接铣削加工完成，切削力 大，刀片无法承受。采用分层递减步进切入法，分 9次径向进给铣成槽，分别为5、4、3.5、3、2.5、 2、1.5、1、1mm，切削转速S200r/min、进给速度 F100mm/min。铣削方式选择顺铣。加工程序如下：
二、零件加工的主要难点
3、通用锯片铣刀刀杆的精度较低，定位误差大，无 法保证刀具精度，影响刀具切削精度和性能。
4、槽窄且深、长。受加工部位限制，刀片直径较大， 强度低，切削性能差，加工困难。
5、通用锯片铣刀的制造精度较低，端跳和径跳误差 较大，随着切深的增加，刀具受切削力和形状变 形的影响，易出现夹刀崩碎现象，无法正常加工。
四、技术攻关措施
为避免类似问题，经过仔细研究分析，设计制 做了一个工装支撑（如图二）。在吊装工件时先将 支撑向上调高，加工件落在支撑上，再调整支撑使 其轻轻落在V形铁上，此时支撑下降到不受力为止， 使工件轴头与V形铁定位面完全接触。在切削加工前 用手调整，将支撑上端轻轻顶住工件大外圆表面， 起到辅助支撑的作用。加工完一面槽后，再用它轻 轻支起滚筒，由于支撑上部是轴承，不仅使工件翻 面更加容易，且不会研伤工件和V形铁定位表面，减 少了影响精度的因素。 此外支撑升降的部位采用了 平底推力球轴承，调整起来非常轻松方便。
a）装夹主视图
图四 1—滚筒 2—V形铁 3—支撑 4—分度板 5—内六角螺钉 6—压板 7—螺母 8—垫圈 9—螺栓 10—工作台
滚筒装夹图片
四、技术攻关措施
4、研究改进刀具和革新加工方法 1）特殊的铣削平加工方法 槽所在位臵的圆弧面是铣槽加工的一个重大阻碍。因此 ，必须先进行削平加工，将外圆弧面加工成平面，使锯片铣 刀能够以最佳方式顺利切入加工。开始我们选择立铣刀铣平 台，但加工后效果不理想。因为立铣刀刀尖都有倒角，不能 清根，将外圆弧面转换成了内斜面，同样不能满足加工需求 。为达到良好的加工目的，经过细致计算，改进工艺刀具， 最终选用了80°单角铣刀，将刀尖角修磨成R0.2mm，Z向深度 切削至1.2槽内面，径向切深2mm（以槽外侧25.5处尺寸点计 算）。加工后刀尖形成内圆弧 切点与槽外侧边尖点正好在同 一垂直平面上，即真正达到了削平目的（如图五）。
115
磨
120
钳
划两端轴头和两端大外圆端面十字中心线，划两处1.2槽40°线。
125
铣
按划线位置，铣两处1.2槽成（保证尺寸公差和形位公差），铣R0.3圆弧角。
上面磨序为铣槽加工保证了工件定位面精度， 划线提供了快捷找正槽位臵的参考基准。
四、技术攻关措施
1、精密机床保证位臵精度 此次加工选用了德国沙尔曼卧式加工中心，此 设备操作系统为西门子840D。机床工作台 1400mmx1600mm，X轴行程±1000mm，主轴转速0～ 4000转/分钟，机床定位精度0.006mm，重复定位精 度0.005mm，是精度非常好的加工中心机床。因此利 用这台加工中心良好的精度能够为零件的加工精度 提供基础保证。
二、零件加工的主要难点
在45钢滚筒外侧圆弧面上加工两个宽 1.2mm、深25.5mm、总长1000mm的对称槽。 位臵尺寸133.15±0.02mm，对称度0.02mm， 其公差精度很高。这种槽目前只能采用锯片 铣刀铣削方式加工，然而普通的加工方法无 法保证精度。(见图一）
a）主视图
b）槽部放大图 图一
三、典型相关联工序
• 由于滚筒的工序较长，只选择其中部分相关联工序供参考
序 号 工序名 称
工序内容
110
磨
磨 ￠ 347.43 大外圆 ，磨两端轴头 ￠ 110h7 、 ￠ 130h7 和 ￠ 80h7 外圆（ 保 证 两 端 ￠ 110h7 一致 性 ≤0.005mm）。 磨用支架架两端￠110h7外圆，磨左端￠90h7外圆并靠磨端面。
四、技术攻关措施
3）设计制作高精度锯片铣刀刀杆 刀具系统精度直接影响加工质量。普通锯 片铣刀刀杆定位精度差，不能满足加工需求。 根据零件加工槽位臵尺寸和精度，自行设计并 请成都英格刀具厂协助制作了铣刀杆，刀杆定 位误差在0.01mm以内，保证了刀体的精度。并 将刀杆上定位键的位臵向前移，缩短端部夹紧 结构长度尺寸，解决了刀具端部与工件发生干 涉问题。此刀杆还改变了传统的粗牙螺钉紧固 刀片方式，采用细牙螺纹，螺母紧固方式，提 高了夹紧性能，增加了刀片装夹的稳固性。（ 刀具简图如图六所示）
五、效果总结
通过对加工方法、工具、工装和刀具的改进 ，完成了滚筒夹版槽的加工。取得了很好的效果 ，并具有重要意义。
1、此次成功攻克了滚筒上高精度夹板槽（深、窄、 长槽）的加工难题，标志着我公司的一项加工技 术达到世界尖端技术水平，在国际合作项目中证 明了我们的实力，为北人印刷机制造的发展提供 了保证。
四、技术攻关措施
2、合理选择定位基准 因为滚筒筒身外圆尺寸较大，装夹较为困 难，故选用滚筒两端￠110h7轴头外圆作为定 位基准。以便于夹具设计，定位准确。同时可 以使夹紧方案也比较简单、可靠、操作方便。
四、技术攻关措施
3、夹具设计 1）高精度V形铁确保定位精度 根据工件外形尺寸和加工部位位臵状况，选用V形 铁定位。为保证定位精度，对原有V形铁进行修整。将 一对V形铁在卧式加工中心上重新同精加工后，再进行 配磨垫片的精密调整，使其定位面精度一致性误差小于 0.01mm，达到了高精度定位保证加工精度。