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航天科工三院159厂攻关团队10天攻克0.5mm厚钛合金蒙皮加工任务

2025-12-03 15:31

来源:中国网

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“0.5mm厚钛合金蒙皮加工一直依赖外协,且合格率低。你牵头立马成立项目组,10天时间啃下这块‘硬骨头’,日报进度,尽快扭转受制于人的被动局面。”智能制造中心负责人对贺工郑重布置了这项工作任务。

突如其来的任务,让贺工的心情像坐过山车一样,从震惊到不知所措再到沉重。“这个活儿前几年有尝试干过,但是没能攻克,主要由于零件很薄且面积大,变形很难控制。这次任务,周期只有短短10天。”

10月22日,一支由磨工、线切工、数控铣工、调度员、钳工、工装设计员、编程员组成的项目团队迅速集结,大家头脑风暴,做一步想三步,科学安排并行开展工作。

独创“神经网络”工装

“这种吸附式的真空工装并不常见,在哪里开进气孔、出气孔,开几个孔,容气槽的分布和大小,密封条的规格和尺寸等一系列的问题都需要严格考量。”工装设计师张工一边查阅资料,一边与其他团队成员讨论,“装夹时必须均匀受力,才能降低变形。”

经过一系列标准的查阅,以及与工艺技术人员、一线操作人员一轮轮的迭代讨论,张工最终依据零件外形设计了随型气密轮廓,保证零件完全贴合;并在轮廓内部精心设计了网格状均布的通气槽,构成了一个分布均匀的“神经网络”吸附力场,使零件在加工全程保持稳定。

随着整体工装设计的完成,团队第一时间下发加工作业指导书,第一时间协调机床开展工装加工,第一时间下单工装管接头、真空泵、管路、压力表、密封条等附件。

一线操作连轴突击,设计和编程人员全程跟产,第一时间解决现场问题,确保万无一失。

“工装加工比我们预想的提前了,除去附件运输和装配时间,其他的时间我们1分钟都没有浪费。”贺工说道。“整个团队都拧成一股绳,跨工种协同,全力以赴。”

4套程序“跑”策略

“编程不难,难的是思路,难的是没有试错的时间。”编程人员郝工说。

这个零件包含15处异型腔,0.5mm壁厚仅相当于5张A4纸叠加,长度将近1米,这意味着加工过程极易出现弯曲变形。

第一阶段郝工依据经验,编写了2套试验件程序,1套采用“动态铣削”策略,刀具螺旋到底,径向由内向外平稳切削,避免局部受力过大,产生加工变形;1套采用“分层铣削”策略,通过轴向层切、浅吃快跑方式加工,分散加工应力。

经过对比试验件的变形数据,团队摒弃了整体变形大的动态铣削方案,开始进一步优化分层铣削的数控程序轨迹参数。

铣型腔是从里往外铣,还是从外往里铣?刀具直径由ф8变成ф10是不是更能兼顾效率和质量?

就在这样的疑问里,团队一遍又一遍迭代加工程序,一次又一次记录变形数据,最终创造性采用“浅切深、窄步距、快进给且层切深度逐层递减的分层铣削+由内向外”加工策略,并预先加工出下刀孔,从源头上减小了切削应力,使得变形量较首个试验件小了1-2倍。

“4天时间,我们一共编写了4套程序,先后优化了加工方式、切削顺序、切削参数、刀具直径,集齐了最好的切削状态后,终于正式开展首件加工。”贺工长舒了一口气说道。

首件加工即成功

“零件最尖的地方最容易翘,我们就在第二道线切割工序把毛坯最佳状态部分留给这个地方。”

“工装密封条我们先后更换了3次,筛选出硬度与韧性最佳的材料,确保全程吸附。”

“我们最终选用4把全新直径8R1圆鼻刀依次切削,刀刃一直处于锋利状态时,会大大减少切削摩擦力,将零件变形量降到最低。”

贺工历历在目地回忆着这些细节。

团队从吸附工装设计制造、刀具型号及参数选用、数控程序轨迹参数等方面均采用了最优的解决方案,在前期准备及试验阶段收集了蒙皮制造全流程要素并进行了详细分析。

即使把所有能想到的都想到了,但在首件加工时候,团队成员并没有抱有很大希望能一次成功。

“真牛啊!我们成了!首件就成了!”一线工人王师傅抚摸着刚刚从机床拆下来的首个零件激动地说。

“我们的‘好事’一下子传遍了车间,第一道磨床工序的常师傅知道后见了我说,‘你们干成了!好样的’。”贺工开心的说道,“首件一次合格给了我们整个团队很大信心,极大的鼓舞了我们的斗志。”

接着,团队开展了10件产品的持续加工,在充分验证零件变形稳定性的基础上,兼顾效率和成本。

4把刀具在都是新刀的情况下,零件的变形可以被完美的控制,但是如果每次都是用新刀切削,成本太高。团队为此持续攻关优化,最终确保每一把刀在磨刀机上进行多次的磨削后依然可以保证零件的精度。

十天,夜以继日攻关,从没有信心到首件成功,从突破工艺到降低成本,看着顺风顺水,实则“步步惊心”——每天压着喘不过气的节点,每项跨工种协作的无缝衔接,每一行代码背后的反复推敲与绞尽脑汁,仿佛电影一般扣人心弦。

这个0.5mm薄的零件,看似轻飘飘的,但浸透了多部位多工种的心血、汗水、梦想,又沉甸甸的。 

(注:本文配图由AI工具生成,仅作内容示意。) 航天科工三院159厂 赵国伟 供稿 

【责任编辑:董宁】
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