1.车铣复合技术的优势

车铣复合技术是从常规工艺中发展出来的一种智能工艺，是当前机械制造行业中最受欢迎和最先进的工艺方法。车铣复合加工不是单纯的将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面加工。与常规切削技术相比，车铣复合加工技术有如下优点：①减少零件工序间周转时间：在常规制造过程中，零部件需要在车铣床间反复周转，每次周转后均需在机床前排队等待加工，导致大量时间浪费，无形中增加零件研制周期，而车铣复合加工中心就可以解决此类问题，车削和铣削能够安排在同一道工序加工，从而消除零件工序间周转时间。②减少夹具费用：飞机零件的生产精度高，在所有的机械加工工艺中，都要生产专门的夹具来进行零件的装夹，而特殊的夹具生产费用较高。采用车铣复合加工中心，能有效地减少夹具成本。③改善零件的加工品质与工作效能：在常规的加工过程中，零件必须在多台机器上进行多次的装夹与拆装，加工过程会造成误差积累，而车铣复合加工中心只需要一次装夹，就可以将零件的全部特性加工完成，确保产品的加工精度。

2.异型回转轴颈工艺流程分析

航空零件制造水平是一个国家的航空产业发展程度的主要标志，车铣复合技术在这个行业中的应用有着巨大的优越性，尤其是在某些比较复杂的零部件上，例如异型回转类零件，其优势尤为突出。部分航空异型回转类零件使用钛和高温合金材料，在生产此类航空零件时，需要更加严格的加工，而异型回转轴颈零件作为典型件，其具有长轴身、深孔、螺纹、环槽、高精度螺栓连接孔、斜孔等特征，而且在许多尺寸的加工中都不能直接进行检测，这就给加工带来了困难。加工时，工具与零件之间容易产生干扰，零件的尺寸和工艺要求高，零件价值大，工艺复杂，材料去除量大，加工难度大，加工时间较长。通常的异型回转轴颈直径不会大于300mm，适用于中型车铣复合加工中心^[1]。

在常规的加工制造过程中，异型回转轴颈的工艺过程至少包含了车加工零件大端→车加工零件小端→铣加工零件大端→铣加工零件小端→加工中心加工零件斜孔等五道工序，工序繁杂，需要频繁更换设备和更换加工操作员，同时也增加了零部件的检验数量和检验时间，五道工序的加工耗时至少6天，这就造成了零部件的加工周期较长，并且对工厂的生产效率要求较高。利用车铣复合技术后，零件的生产过程可以简化为：车铣部件的大端部和车铣头的小端部，两个过程都可以在同一台车铣加工中心上进行，加工完成后零件只需要进行一次三坐标测量机自动检测，缩短了大量加工和测试时间。简化了生产流程，降低了机器的使用量，同时，可以将生产、检验的工作周期缩短到3个工作日，与常规的生产工艺相比，生产效率提升50%。

3.异型回转轴颈车铣加工过程分析

3.1车铣加工异型回转轴颈大端

在加工零件大端部时，利用副轴侧扇爪将零件的小端部夹持，以实现零件大端部的精整，由于物料移除率较高，产生了较大的应力，为了减少零件在加工过程中的变形，零件的车处理可以采用“粗加工-半精加工-精加工”来进行，再进行如车环沟槽等细节处理。该工艺中，由于零件的大端部表面存在高精孔，钻初孔时产生的大量物料会产生应力，因此该工艺中使用了“粗铣端面部—精密铣端面部—铰孔”工艺^[2]。螺旋铣孔工艺是一种小切深、高进给方式，采用铣刀沿孔中心线进行高速进刀，使零件材料得到迅速切割，与常规标准钻机相比，具有较小的切割深度、较大的排屑区和较高的开孔面积。螺旋铣孔可降低刀具磨损，延长刀具使用寿命，缩短加工时间（在此工艺中，每一孔加工时间大约为40秒），可得到较好的加工表面质量，从而提高孔加工效率。

3.2车铣加工异型回转轴颈小端

由于零件的小端内部空隙太大，势必导致刀具的悬伸度变大，从而降低了刀具的刚度，难以防止在切削时出现让刀。在完成大末端的加工后，采用主、副轴互换的作用，主轴侧扇形夹持零件大端，辅助轴侧扇形夹持零件大端，辅助轴侧扇形部件松开零件。零件的小端部构造比较复杂，具有环槽、深孔、螺纹和斜孔等难以处理的结构，其工艺方法与零件大端不相同，其制造过程按照“粗车轴颈、小端部、内部表面、精车轴颈、小端部、内部轮廓”来进行。成型后，再进行车环槽、车螺纹等细部零件车削。与常规的螺纹比较，飞机零部件的螺纹具有较高的精确性和较大的加工困难。为了改善零件的质量和生产效率，该工艺按照“粗车线、标准线、精密车线”的工艺要求，一次完成，与以往依靠人工多次上刀的方法相比，提升螺纹加工效率显著，同时也降低了操作员的错误几率。当零件全部加工完毕后，进行铣槽、加工斜孔等加工工序。斜孔的制造是此工艺的一个难题，因为其口径较窄，孔径的尺寸精度较高，在切削过程中，较小的直径很容易被切削，很难取出，甚至会使零件损坏。针对上述问题，先使用专用钻头初钻，然后利用铰刀进行精密铰，实现斜向钻孔。

结语

通过本文的分析，车铣复合技术在航空零件制造中具有明显的优越性。利用车铣复合技术，改变传统车铣工序分离的加工工艺，缩短了零件的生产周期，减少了零件的二次装夹，降低了机床的使用量，有效提升零件加工效率。在车铣复合加工中心中，可以将其与螺旋铣孔技术结合起来，利用非手工操作的CNC编程，实现对切削路径的优化，减少手工操作，提高刀具的使用寿命，使零件质量得到控制。

参考文献

[1]潘玉良,李炎臻,朱麒元.某钛合金材料零件车铣复合工艺技术研究[J].中国新技术新产品,2018(22):78-79.

[2]李鑫.车铣复合加工的关键技术与应用前景[J].中国金属通报,2018(12):128,130.