张勇 武晓平

摘 要：金属隔膜贮箱用钛制支撑环是防止膜片反向失稳的关键部件，其机械结构特点为薄壁和异型。该零件传统的加工方法中涉及数控车削和镗孔等多个工种。本文利用车铣复合加工中心，通过调整工艺顺序、制作专用刀具、发挥编程技巧，将原本复杂的多个工序综合为一道车铣复合，大幅缩短了加工周期，提高了零件质量。

关键词：支撑环 薄壁零件 精密切削 刀具及切削参数 0.8±0.05mm壁厚

一、概述

该零件为某型号金属隔膜贮箱所用支撑环，结构示意图如图1所示。该零件壁薄且异型，主体壁厚尺寸为0.8±0.05mm，共分布有360个“减重孔”和“通气孔”。

采用车铣复合中心加工该零件实现了一次装夹下完成数控车削和镗孔，大幅提高了生产效率和加工精度;同时，将原本的先车“内”→后车“外”的加工顺序调整为先车“外”→后车“内”，无需使用球头工装支撑工件，大幅降低了工装制作的成本。经过改进后的加工工艺流程如图2所示。

车铣复合加工中心的合理利用，可以将原本复杂的多个车、镗工序合并为一，同类零件的加工中均可推广使用，大幅提高了生产效率和加工精度。

二、加工难点分析

（1）该零件材料为钛合金（TC4），主要加工特性为变形系数小;热导率低;化学活性高;切削温度高;冷硬现象严重、单位面积上的切削力较大;刀具易磨损等。

（2）该零件壁厚一致性要求高，设计值为0.8±0.05mm;若采用先车“外”、后车“内”的工艺顺序，薄壁的加工过程内表面无球头支撑，需选择尽量小的切削用量，减小单位面积的接触力和变形应力。……