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摘 要：为了更好地适应中职教育的发展，培养精操作、知工艺、善测量的综合技能型人才，我校数控专业与多家企业和科研机构密切合作，协助企业新产品研发与试制。把企业真实产品引入学校，将其分解成教师可教、学生可学的教学项目，大大提升了教师队伍专业教学水平，提高了学生的学习兴趣，拉近了学习工位与企业生产岗位的距离。本文阐述的复杂航空铝件加工过程，是理实一体化教学模式和产、教、研相结合办学思路的体现。
关键词：加工工艺；培养精操作
1 分析图纸
教师与学生共同解读技术文件，学生借助网络查询与产品相关的新技术新知识，了解本项目的实施难点，为制订方案做好准备。
（1）材料7075合金铝钣。7075合金属Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝，于20世纪40年代末期就已应用于飞机制造业。其特点是固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别好，在150℃以下有高的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能很差，具有良好的机械性能及阳极反应，是典型的航空用铝。
（2）结构特点。外形尺寸为295×170×175mm，主体分为两个型腔，壁厚均为8mm，周边镂空。基准孔尺寸精度IT5，其余尺寸精度IT7；基准面平面度0.01mm；各工作面与基准面垂直度0.01mm，平行度0.01mm；基准面及基准孔的粗糙度为0.8?m，其余为1.6?m。这些数据表明，产品的加工余量大、应力变形大，加工难度高。
（3）钢丝螺套。钢丝螺套又称螺纹丝套，是一种新型的螺纹紧固件，是由高强度、高精度、表面光洁的具有菱形截面的不锈钢丝精确加工而成的一种弹簧状内外螺纹同心体。它是为保护有色金属螺纹孔而发展的嵌入物，具有连接强度高，抗震、抗冲击和耐磨损的功能，并能分散应力保护基体螺纹，大大延长基体的使用寿命。
2 加工工艺的制定
本产品能通过检测，工件的应力变形直接影响着形位公差和尺寸公差，因此合理有效的加工工艺尤为重要。
（1）粗加工六面体，高度装夹余量25mm，其他余量0.5mm；
（2）底面加工4-M12工艺螺纹孔；
（3）粗铣各面镂空部分（底面除外），周边余量1mm，深度9mm；
（4）以底面为基准，粗铣两型腔，周边余量1mm；
（5）去应力处理；
（6）精加工外轮廓至尺寸要求（底面除外）；
（7）半精加工两型腔，余量0.25mm；
（8）精加工两型腔至尺寸（按上差），钻钢丝螺套底孔；
（9）半精-精加工各面镂空至尺寸（底面除外），镗基准孔，钻钢丝螺套底孔；
（10）线切割去除底面工艺余量，留加工余量0.5 mm；
（11）半精-精加工底面至尺寸；
（12）半精-精加工镂空至尺寸，镗基准孔，钻钢丝螺套底孔；
（13）钳工锐边倒钝，研磨；
（14）工件检测。
3 实施过程
（1）机床选择
根据产品的技术特性，加工机床选择BV85立式加工中心。机床有24刀位的刀库，可一次装夹完成铣、镗、钻、铰、功丝等工序，主轴转速7000r/min，各轴定位精度0.005mm，主轴与工作台垂直度0.004mm/300mm，可满足本产品的加工。
（2）编程
现有Cimatron、UG和CAXA制造工程师3种软件可供选择用于自动编程。首先要按工艺要求明确每次装夹要完成哪些加工部位，其次是选择刀具和切削用量，最后选择合适的切削方式。由于铝质材料较软，切削时易产生积屑瘤；加工深度大，易让刀，在选择刀具时要考虑刀刃锋利、易排屑、强度高、耐磨等要素，因此，铣铝专用硬质合金刀具是首选，粗加工时选用2刃?20的立铣刀，转速2800r/min，进给1500mm/min，切深1mm。精加工时选用3刃?16和?10的立铣刀，转速3500～4000r/min，进给2000mm/min，切深0.1mm（型腔），9mm（镂空）。
（3）工件装夹与找正
为减少由装夹导致的变形，工件应采用压板的装夹形式，并用百分表找正。
夹紧时应注意力度，工件与压板接触处加铝垫，以防压伤。
（4）切削加工和工艺过程控制
切削过程中，无论是粗加工还是精加工，刀具都要充分冷却，这样可以减少切削热，减小变形量；大量的切削液能冲走切屑，使切削更顺畅。如果切削过程中产生震动，会影响工件表面质量，这时可适当调节转速和进给速度，使刀具切削平稳。
粗加工后，打破了原有的应力平衡状态，这时工件会产生应力变形，需进行去残余应力处理。7075材料去除应力的方法有很多，但都受到不同条件的限制，最终确定采用“急热急冷”方法去除残余应力。就现有条件，将工件加热到150℃，保温1h后取出，快速放到已启动的冰柜中（-20℃），30min后取出再加热，反复进行3次。
精加工后，尺寸和形位公差均达到要求并接近上限值，为钳工的研磨提高工作面的粗糙度留有一定的空间。用800#～1000#的水磨砂纸研磨，在0级平台上用千分表检测研磨面的平面度和与基准面的平行度。
4 产品的检验
产品交付前进行自检，检测工具是三坐标测量仪和滑动式粗糙度仪。测量前，工件在常温状态下静放24h，测量时每组尺寸均测量三次，取其平均值。
5 结束语
这是某研究所新产品研制项目，由于该产品具有材料特殊、精度高、工艺复杂、加工难度大等多种特点，过程中师生收集了大量加工数据，为日后的教学与生产积累了经验，成为实践教学范例。
参考文献
[1]吴勇，何云.整体硬质合金铣刀加工航空用2A90铝合金工艺研究[J].硬质合金，2009，26（3）：180-183.
（作者单位：辽阳技师学院）
关键词：加工工艺；培养精操作
1 分析图纸
教师与学生共同解读技术文件，学生借助网络查询与产品相关的新技术新知识，了解本项目的实施难点，为制订方案做好准备。
（1）材料7075合金铝钣。7075合金属Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝，于20世纪40年代末期就已应用于飞机制造业。其特点是固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别好，在150℃以下有高的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能很差，具有良好的机械性能及阳极反应，是典型的航空用铝。
（2）结构特点。外形尺寸为295×170×175mm，主体分为两个型腔，壁厚均为8mm，周边镂空。基准孔尺寸精度IT5，其余尺寸精度IT7；基准面平面度0.01mm；各工作面与基准面垂直度0.01mm，平行度0.01mm；基准面及基准孔的粗糙度为0.8?m，其余为1.6?m。这些数据表明，产品的加工余量大、应力变形大，加工难度高。
（3）钢丝螺套。钢丝螺套又称螺纹丝套，是一种新型的螺纹紧固件，是由高强度、高精度、表面光洁的具有菱形截面的不锈钢丝精确加工而成的一种弹簧状内外螺纹同心体。它是为保护有色金属螺纹孔而发展的嵌入物，具有连接强度高，抗震、抗冲击和耐磨损的功能，并能分散应力保护基体螺纹，大大延长基体的使用寿命。
2 加工工艺的制定
本产品能通过检测，工件的应力变形直接影响着形位公差和尺寸公差，因此合理有效的加工工艺尤为重要。
（1）粗加工六面体，高度装夹余量25mm，其他余量0.5mm；
（2）底面加工4-M12工艺螺纹孔；
（3）粗铣各面镂空部分（底面除外），周边余量1mm，深度9mm；
（4）以底面为基准，粗铣两型腔，周边余量1mm；
（5）去应力处理；
（6）精加工外轮廓至尺寸要求（底面除外）；
（7）半精加工两型腔，余量0.25mm；
（8）精加工两型腔至尺寸（按上差），钻钢丝螺套底孔；
（9）半精-精加工各面镂空至尺寸（底面除外），镗基准孔，钻钢丝螺套底孔；
（10）线切割去除底面工艺余量，留加工余量0.5 mm；
（11）半精-精加工底面至尺寸；
（12）半精-精加工镂空至尺寸，镗基准孔，钻钢丝螺套底孔；
（13）钳工锐边倒钝，研磨；
（14）工件检测。
3 实施过程
（1）机床选择
根据产品的技术特性，加工机床选择BV85立式加工中心。机床有24刀位的刀库，可一次装夹完成铣、镗、钻、铰、功丝等工序，主轴转速7000r/min，各轴定位精度0.005mm，主轴与工作台垂直度0.004mm/300mm，可满足本产品的加工。
（2）编程
现有Cimatron、UG和CAXA制造工程师3种软件可供选择用于自动编程。首先要按工艺要求明确每次装夹要完成哪些加工部位，其次是选择刀具和切削用量，最后选择合适的切削方式。由于铝质材料较软，切削时易产生积屑瘤；加工深度大，易让刀，在选择刀具时要考虑刀刃锋利、易排屑、强度高、耐磨等要素，因此，铣铝专用硬质合金刀具是首选，粗加工时选用2刃?20的立铣刀，转速2800r/min，进给1500mm/min，切深1mm。精加工时选用3刃?16和?10的立铣刀，转速3500～4000r/min，进给2000mm/min，切深0.1mm（型腔），9mm（镂空）。
（3）工件装夹与找正
为减少由装夹导致的变形，工件应采用压板的装夹形式，并用百分表找正。
夹紧时应注意力度，工件与压板接触处加铝垫，以防压伤。
（4）切削加工和工艺过程控制
切削过程中，无论是粗加工还是精加工，刀具都要充分冷却，这样可以减少切削热，减小变形量；大量的切削液能冲走切屑，使切削更顺畅。如果切削过程中产生震动，会影响工件表面质量，这时可适当调节转速和进给速度，使刀具切削平稳。
粗加工后，打破了原有的应力平衡状态，这时工件会产生应力变形，需进行去残余应力处理。7075材料去除应力的方法有很多，但都受到不同条件的限制，最终确定采用“急热急冷”方法去除残余应力。就现有条件，将工件加热到150℃，保温1h后取出，快速放到已启动的冰柜中（-20℃），30min后取出再加热，反复进行3次。
精加工后，尺寸和形位公差均达到要求并接近上限值，为钳工的研磨提高工作面的粗糙度留有一定的空间。用800#～1000#的水磨砂纸研磨，在0级平台上用千分表检测研磨面的平面度和与基准面的平行度。
4 产品的检验
产品交付前进行自检，检测工具是三坐标测量仪和滑动式粗糙度仪。测量前，工件在常温状态下静放24h，测量时每组尺寸均测量三次，取其平均值。
5 结束语
这是某研究所新产品研制项目，由于该产品具有材料特殊、精度高、工艺复杂、加工难度大等多种特点，过程中师生收集了大量加工数据，为日后的教学与生产积累了经验，成为实践教学范例。
参考文献
[1]吴勇，何云.整体硬质合金铣刀加工航空用2A90铝合金工艺研究[J].硬质合金，2009，26（3）：180-183.
（作者单位：辽阳技师学院）