山高刀具公司供稿

未來的某一天，我們將會看到這樣的景象：來自世界任何一個角落的用戶都能享受到由中國的衛(wèi)星導航系統所提供的定位、導航及授時服務。事實上，這個“未來”并不遙遠，我國的第二代衛(wèi)星導航系統，北斗衛(wèi)星導航系統即將在2020年之前，將這個美麗的設想變成現實。

隨著人們對外太空的不斷探索，航天事業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的時代，在最近的4～5年時間里，我國平均每年都要實施20次左右的高密度航天發(fā)射活動。作為我國規(guī)模最大的運載火箭總裝集成企業(yè)，跟以往相比，首都航天機械公司必須密切配合。公司對產品質量和制造效率的要求變得更加嚴格。盡管在多年的發(fā)展過程中，首航機械已經是行業(yè)內當之無愧的領軍企業(yè)，然而挑戰(zhàn)一直都在，無論是來自一個細小的零部件，還是來自每一道加工。

圖1 連接器裝配圖

發(fā)揮技術優(yōu)勢，旨在解決難題

連接器（見圖1）被譽為火箭的臍帶，它的作用就是給火箭加注燃料，它的頂盤是連接器上的重要零部件，直接影響產品的鎖緊與脫落，其各個尺寸的加工能否滿足設計要求，最終影響到產品的整體性能。同時，由于產品材料為鍛件2A12T4，頂盤支耳截面尺寸約為16mm×9.5mm，相對高度卻為57mm，支耳自身結構也容易產生加工變形。此外，加工開擋較小，采用φ14mm刀具加工時，深徑比為4.07，所以刀具的剛性問題在此被放大。

在之前，首都航天機械公司一直采用普通W18Gr4V材料的刀具對這類產品進行加工，然而，由于刀具的硬度低、易磨損，還需要經常刀補，影響了產品的質量，且加工出的產品一致性差。不僅如此，因為刀具剛性低，所以切削時刀具會產生變形，這直接影響到產品的幾何公差。種種問題令首航機械備受困擾，設備能力被限制不說，還常常出現產品整體報廢的情況。

而在使用山高K30材料合金刀具進行加工后，刀具剛性與硬度大幅提升，設備最高轉速可達8 000 r/min，切削采用φ50mm方肩銑刀速度可達8 000 r/min，線速度達到了高速銑削區(qū)間。最大切削進給速度6 000mm/min，所以在保證產品加工質量的同時也大幅提高了加工效率。

這款連接器產品還有一個特點，那就是形面根部圓角較多，且孔位多有下限臺的要求，為了最大程度地幫助客戶，山高刀具為首航機械提供了相應的專用刀具，同時定制了整體制造方案，大大方便了首航機械進行刀具自主選型。

非標設計，為使用者量體裁衣

在首航機械所有的零部件中，頂盤零件是較難加工的零件之一，原因在于工件本身材料的特性以及外形的難加工問題。

頂盤零件（見圖2）使用的材料是鍛鋁和硬鋁，起初該零件的變形問題比較嚴重，由于材料應力的釋放，即便使用了加工效率高的數控機床，也會在放置一段時間之后，出現零件嚴重變形的情況。為此，首航機械調整了加工工藝流程，在尺寸為φ155mm內徑的粗加工中留出5mm的加工余量，然后進行應力釋放，再進行最后的精加工。在粗加工中，使用的是山高經典的玉米銑刀，極大提高了內徑的粗加工效率。

圖2 頂盤零件

頂盤零件另一個加工難題是外形的加工，該零件的外圓部分有6個圓，而且都有臺階部分需要加工；內圓部分有6對爪，是配合運動的，主要起導向作用，這6對爪長度均為73mm，加上外圓的徑向長度20mm，因此需要近100mm長的銑刀才能加工。而且6對爪的根部倒角為R5mm，需要使用φ10mm的銑刀進行加工，而φ10mm的銑刀一般長度是60mm，遠遠達不到使用要求。普通刀具切削刃太短，加之需要長徑比幾乎達到10的銑刀來進行加工，因此需要非標刀具來滿足需求。

“如果從現有的機床方面入手去進行改進會大費周折，我們轉換思維，從刀具入手，發(fā)現這樣見效更快，而且靈活性更高?！笔锥己教鞕C械公司工藝組組長李偉介紹說。

兼顧成本優(yōu)勢

除了連接器，山高的可換刀片銑刀也在首航機械得到了廣泛的應用，這得益于它的高性價比。硬質合金刀具價格不菲，而在刀具磨損后，一般來說，使用者為了保證加工質量只能更換新的刀具。但是，山高的可換刀片銑刀（見圖3）能夠在刀具磨損后通過自行更換刀片的方式，達到和新刀具一樣的加工效果，成本優(yōu)勢凸顯。

圖3 山高刀具

這樣的案例不勝枚舉，比如，山高的刀頭與刀桿分離刀具解決了首航機械零件加工的大難題。在對某些鋁材零件加工時，工件的應力大，很容易變形。首航對這類深腔零部件加工時常常需要配置不同刀柄長度的刀具。但由于合金刀具的成本較高，無法大量購置，給加工造成了困擾。山高的刀頭與刀桿分離刀具極大地提高了刀頭的利用效率，客戶只需配置不同長度的硬質合金刀桿就能順利解決上述問題。

理念創(chuàng)新，提升未來競爭力

首航機械的產品中有很大比例的鋁、不銹鋼薄壁零件，山高刀具憑借質量可靠、刀具種類齊全以及通用性強的優(yōu)勢，自2010年6月以來，在首航機械的許多條生產線上都可看到山高刀具的身影。首航機械的梁高超是國家技師，在銑削領域擁有豐富的實踐經驗，他對此評價說：“我們注意到，山高刀具種類繁多、附件齊全，基本能覆蓋我們80%以上機加產品的加工需求，這對我們而言意味著更多、更好的選擇?！?/p>

悠久的歷史讓首航機械積累了深厚的技術底蘊，但也因此產生了一些問題。正如李偉所說：“我廠正處在老舊設備更新換代時期，普通加工設備與數控設備的全面換代時期。在這個階段，我們需要更多先進切削理念的融入，以看清未來的發(fā)展方向和更新換代方向。山高刀具豐富的應用經驗有助于拓寬我們的加工思路。”