隸屬于中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院的北京衛(wèi)星制造廠尼削，創(chuàng)建于1958年，是中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”和中國(guó)第一艘飛船“神舟一號(hào)”的誕生地燕汗。經(jīng)過多年的努力静瞄，北京衛(wèi)星制造廠已經(jīng)發(fā)展成為專門從事航天器制造的國(guó)有大型企業(yè)，掌握國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的大型金屬結(jié)構(gòu)數(shù)控加工枣惨、精密加工蓄惫、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造、大型薄壁金屬結(jié)構(gòu)焊接及管路焊接邮敛、表面涂層萨驶、無損檢測(cè)和星上二次電源研制、機(jī)電一體化產(chǎn)品研制和電子裝聯(lián)等具有鮮明航天特色的核心技術(shù)艇肴。

“十五”期間腔呜，不少軍工企業(yè)引進(jìn)了大量高檔數(shù)控機(jī)床，但由于當(dāng)時(shí)工藝技術(shù)落后再悼，基礎(chǔ)技術(shù)及配套和管理跟不上核畴，部分企業(yè)的數(shù)控設(shè)備使用效率不高，嚴(yán)重制約了高速機(jī)床性能的發(fā)揮冲九。為了提高高速機(jī)床的加工效率和利用率谤草，國(guó)防科工委在國(guó)防基礎(chǔ)科研計(jì)劃中安排了高效切削工藝技術(shù)專項(xiàng)，開展技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用莺奸，并在全行業(yè)開展國(guó)防科技工業(yè)千臺(tái)數(shù)控機(jī)床增效工程丑孩，全面推廣應(yīng)用先進(jìn)數(shù)控技術(shù)和數(shù)字化集成制造技術(shù)。北京衛(wèi)星制造廠（以下簡(jiǎn)稱衛(wèi)星廠）作為航天科技集團(tuán)的技術(shù)支持單位灭贷，率先開展這項(xiàng)工作温学，通過優(yōu)化切削工藝向加工要效益，收到了很好的成效甚疟。

可轉(zhuǎn)位刀具助力增效降本

在鋁合金工件的粗加工中枫浙，衛(wèi)星廠使用可轉(zhuǎn)位刀具替代傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀具，實(shí)現(xiàn)了效率和成本的雙贏三钦。

可轉(zhuǎn)位刀具在提高鋁合金工件粗加工到半精加工的效率方面發(fā)揮了重要作用∫咂祝可轉(zhuǎn)位刀具設(shè)計(jì)精巧做堂，加工中刀具發(fā)生磨損時(shí)只需更換刀片而無需從機(jī)床上拆卸刀體，從而大大縮短了機(jī)床的停機(jī)時(shí)間嚣惭。衛(wèi)星廠機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部副部長(zhǎng)張加波從事機(jī)加工多年虽趋，他對(duì)此感受頗深：以前，衛(wèi)星廠使用硬質(zhì)合金刀具加工型腔類零件罕擒，刀具磨損嚴(yán)重俱猪，且需要經(jīng)常更換刀具進(jìn)行修磨距档。不僅如此，完成一個(gè)型腔的加工至少要30多分鐘的時(shí)間跟媚。而采用瓦爾特的可轉(zhuǎn)位刀具后囱悴，一個(gè)型腔的加工只需5分鐘就可完成，而且刀具成本也顯著下降箍秧。例如甫题，加工航天器上的陀螺支架，需要在一個(gè)長(zhǎng)方體的鋁合金材料上加工出多個(gè)繁雜的腔體涂召，材料去除率高達(dá)80%～90%坠非。采用硬質(zhì)合金刀具加工該工件時(shí)，刀具的長(zhǎng)徑比大（＞10）果正，工藝系統(tǒng)剛性差炎码，刀具易產(chǎn)生振動(dòng)，加工效率低下秋泳，加工一個(gè)工件需要2周的時(shí)間潦闲。采用瓦爾特的可轉(zhuǎn)位刀具后，衛(wèi)星廠對(duì)工藝路徑進(jìn)行了優(yōu)化轮锥，現(xiàn)在5～6天就可完成一個(gè)工件的加工矫钓。

可轉(zhuǎn)位刀具的刀體壽命極長(zhǎng)，分?jǐn)偟絾蝹€(gè)工件上的加工成本可忽略不計(jì)舍杜，且更換刀片的成本比修磨焊接刀具的成本低得多新娜，因此，使用成本低于傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀具既绩。此外娶停，涂層刀片的磨損非常小，互換性強(qiáng)殿腺，存在可優(yōu)化空間肄慨。

經(jīng)濟(jì)的高精、高效車削加工

航天器中的大量機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)類零件的加工精度要求極高瓮窑，達(dá)到2～3μm寨铸。為確保這些軸、盤類回轉(zhuǎn)體零件的加工精度拱屈，衛(wèi)星廠在先進(jìn)的肖不林車床上采用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行加工妖啸。實(shí)踐證明，萬能的刀具是不存在的鸦贩。最初高坚，衛(wèi)星廠為了方便刀具管理，在車削加工中也全部使用硬質(zhì)合金刀具垄怯。由于車刀的刀片角度并不是真正意義上的“尖”水水，而是帶有一定的弧度剂东，且這個(gè)弧度在刀具的修磨過程中非常難以控制，盡管北京衛(wèi)星廠擁有自己的刀具修磨車間某弦，但車刀的使用成本仍然一直居高不下桐汤。為此，衛(wèi)星廠決定嘗試進(jìn)行改變刀崖，選用一種更為經(jīng)濟(jì)的加工方式惊科。

更長(zhǎng)的刀具壽命、流暢的切屑排除和更短的加工時(shí)間是車削加工中十分重要的指標(biāo)亮钦。經(jīng)過對(duì)多家產(chǎn)品的綜合比較后馆截，衛(wèi)星廠決定采用“肖不林車床+瓦爾特車刀”的組合，加工這些軸蜂莉、盤類回轉(zhuǎn)體零件蜡娶。實(shí)踐證明，瓦爾特在車削加工方面的優(yōu)勢(shì)十分突出映穗，其車刀產(chǎn)品性能優(yōu)異窖张，具有很好的性價(jià)比。同時(shí)蚁滋，瓦爾特的車削專家還幫助北京衛(wèi)星廠規(guī)劃并優(yōu)化了整個(gè)加工流程宿接，找出薄弱環(huán)節(jié)，從而提升了肖不林機(jī)床的加工能力泵李。

非標(biāo)刀具解決加工瓶頸

品質(zhì)高醇盏、精度高、批量小及加工難度大虑夕，是航天器零件的典型特征秘乍。如果加工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，那么整個(gè)工件都將報(bào)廢沼改，從而影響到航天器的制造周期和成本崖郎。此外，航天器上的很多部件形狀獨(dú)特经翻，結(jié)構(gòu)復(fù)雜写雾，普通標(biāo)準(zhǔn)刀具無法滿足加工要求，只能采用特制的非標(biāo)刀具竹砾。例如捎虚，在航天器艙體的組合加工中需要將刀具伸到工件背面進(jìn)行加工，這是普通刀具無法實(shí)現(xiàn)的套尤。為了解決這一瓶頸問題，衛(wèi)星廠采用了由刀具制造商瓦爾特生產(chǎn)的T型槽銑刀赋荆。Protostar N12 系列T型槽銑刀由優(yōu)質(zhì)高速鋼制成笋妥，可用于T型槽成型銑削懊昨，也可以用來反銑工件背側(cè)平面，實(shí)現(xiàn)普通銑刀無法滿足的應(yīng)用需求春宣。該刀具的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)精巧酵颁，穩(wěn)定性好，加工精度高月帝，能夠滿足使用要求躏惋，且交貨速度快。

在實(shí)際生產(chǎn)中嚷辅，因加工導(dǎo)致尺寸超差的質(zhì)量問題一直是困擾提高加工效率的關(guān)鍵問題簿姨，這也是很多生產(chǎn)企業(yè)引進(jìn)歐洲先進(jìn)機(jī)床卻達(dá)不到預(yù)期效能，成本居高不下簸搞、生產(chǎn)效率上不去的主要原因扁位。對(duì)此，南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院李亮教授的觀點(diǎn)十分明確趁俊，先進(jìn)刀具技術(shù)的應(yīng)用一定要建立在實(shí)際使用的基礎(chǔ)上域仇，不能照搬國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。而非標(biāo)刀具必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況為用戶定制剩跛，這對(duì)刀具供應(yīng)商提出了更高的要求础恰，必須有一支專業(yè)化的銷售和技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行支持。目前优狡，衛(wèi)星廠使用的刀具中非標(biāo)定制的比例高達(dá)30%～40%呻舆。因此，在選擇刀具供應(yīng)商時(shí)衛(wèi)星廠十分慎重角涯，可靠的產(chǎn)品固然重要弓慨，而可靠的服務(wù)和技術(shù)支持也是必須的。

工欲善其事腻区，必先利其器

在機(jī)加工過程中淤写，刀具的選擇和參數(shù)的確定十分重要，決定了機(jī)床設(shè)備的加工性能和加工效率份良。無論機(jī)床設(shè)備多么先進(jìn)示宫，如果沒有先進(jìn)適用的刀具支持，那么其優(yōu)異性能也是無法正常發(fā)揮出來的汗忠。

以衛(wèi)星制造廠的經(jīng)驗(yàn)來看卸酿，雖然機(jī)床的更新?lián)Q代周期很長(zhǎng)，但切削技術(shù)的革新卻在日新月益穿扳，這對(duì)提升機(jī)加工的效率和質(zhì)量具有重大意義衩侥。刀具的選用需要結(jié)合實(shí)際加工情況，先進(jìn)適用的刀具加上合理的加工參數(shù)，才能最大限度地發(fā)揮高速機(jī)床的性能茫死，降低加工成本跪但。此外，生產(chǎn)一線的技術(shù)人員也需要不斷進(jìn)行知識(shí)更新峦萎，以及時(shí)對(duì)現(xiàn)有的加工方式及使用刀具進(jìn)行調(diào)整屡久。

在為用戶提供刀具產(chǎn)品的同時(shí)，瓦爾特更加關(guān)注如何讓用戶更好地應(yīng)用其刀具提高生產(chǎn)效率爱榔。正如張加波副部長(zhǎng)所談及的被环，每個(gè)優(yōu)秀的刀具品牌都有著自己的特點(diǎn)和特長(zhǎng)，生產(chǎn)企業(yè)只有根據(jù)自身的設(shè)備條件和加工要求正確選擇和使用刀具详幽，才能獲得理想的回報(bào)筛欢。與瓦爾特的合作，讓衛(wèi)星廠受益匪淺妒潭。

 圖1：北京衛(wèi)星制造廠機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部副部長(zhǎng)張加波

 圖2：品質(zhì)高拥宜、精度高、批量小及加工難度大仲及，是航天器零件的典型特征挺赞。如果加工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，那么整個(gè)工件都將報(bào)廢锭偿，從而影響到航天器的制造周期和成本津阻。

  圖3：創(chuàng)建于1958年的北京衛(wèi)星制造廠，是中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”和中國(guó)第一艘飛船“神舟一號(hào)”的誕生地挂剪。

 圖4：瓦爾特Protostar N12 系列T型槽銑刀系列按涂層不同有兩大類宵渡，無涂層的因比較鋒利，適合加工鋁合金材料她打；TiCN涂層的適合加工鋼件狰碟，可延長(zhǎng)刀具壽命。

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