1绪论
气门绞刀
1.1课题研究的目的和意义
战斗部壳体是弹体的重要组成部分。它的主要功用是用来装载火工品，连接火箭帽、固体发动机等其它部件，并承受它们的载荷[1]。战斗部壳体为内部装载的火工品提供正常工作条件的，如气压、温度、湿度和耐振性等要求；产品战争储备量很大，要求全弹各壳体，尤其是战斗部壳体，具有耐储运等特点汽车扎带[2]。
由于战场环境的不断改变，各类型，各用途的层出不穷，并由单一用途向多用途，多功能的方向发展，产品更新换代的年限呈减短趋势；近年来随着我国国防战略的转移，军工生产订单呈多品种，小批量的态势[ 3]；所以这类产品的加工工艺研究就要强调技术的继承性、设备的通用性。 外科医生的手套作为传统加工工艺的机加工在导弹舱体制造中主要有两种方式：1.如空射、单兵火
箭弹、防空等小型的机加工多采用厚壁管材作为毛坯，经过机械加工而成高沸点溶剂[2]；2.一些稍大型火箭整体舱体的加工多采用旋压（拉深）毛坯由机加工精加的方式制造，而由于旋压与拉深相比具有模具简单、制造工序少等优点，所以旋压后机加工方式被更多的采用。作为一种传统的加工方法，机加工与它的前道工序——新兴的旋压加工相比，所消耗的工时更多，生产率更低，严重地阻碍了大批量生产，从而也就影响了整个火箭生产过程，成为“木桶的最低边”。虽然目前无加工余量的净成型和近净成型技术有所发展，但远未普及，目前的技术水平仅仅能加工外形简单的小型零件，且需要配备专用的大型压力机、加热设备和高精度模具，在火箭舱体制造过程中难以实际应用，机加工成为目前制造过程的一种必备手段，暂时还很难被完全取代，所以研究火箭加工中的高效机加方法具有很重要的现实意义。 与普通零件的机加工相比，战斗部壳体的机加工具有许多新的特点，加工难度极高。首先、由于壳体为承力部件，且外表面对空气动力有较大影响，对性能影响较大，加工部分为战斗部壳体与其它舱段连接部分，所要求的加工精度非常高，对工人的技术水平要求很高，加工质量不易保证并且易产生质量分布不均；其次、战斗部壳体是回转零件，宜采用车削方式加工，因为是典型的薄壁工件，在夹紧力、切削力和 切削热作用下极易变形[4,5]。再次、该课题中的战斗部壳体毛坯是较长的筒形件，它的一端是封闭的，就算在后续工序中机加出顶尖顶紧工艺孔，也会因孔径太小而使得镗削底孔困难，故只能采用悬臂式夹具来夹装，但是还可能产生夹具体悬臂部分挠向刚度不足的问题[6]，等等。铝合金薄壁零件在车削加工中比较棘手的问题就是零件刚性（径向刚性）差，强度弱，在夹装后极易产生变形，不仅造成零件的圆度误差，还容易导致切削振颤，使零件的表面粗糙度、形位误差进一步增大，难以保证零件的加工质量和加工效率[7]。加之铝合金本身强度、硬度较低，容易夹伤零件表面[8]，使得零件的夹紧也很难掌握。而如果在工装上夹得不紧，在车削时工件容易打滑，有可能使零件松动而报废[7,9]。故而只有采用涨紧式夹具来装夹工件内圆表面，才能大大增加夹紧接触面积，有效的防止变形，提高加工质量[10]。综上所述，对旋压后火箭战斗部壳体加工方法的研究，实际上就是对薄壁长筒零件加工方法的探讨；反过来说，对战斗部壳体的高效率、低成本的机加对民用类似零件的生产也具有很大的现实意义。而需解决的首要问题就是如何减小夹装力对工件变形的影响[11]，尤其是减少工件所受非均匀径向力对工件变形的影响雨水回用
[12]。 1.2国内外类似制件的工艺现状
磨内喷水总体来说，国外的加工方法是建立在很高级很先进的加工设备上，或采用复杂的工艺来完成对此类零件的加工；国内加工方法暂时在设备通用性方面还有一定的不足，还要有一个发展的过程。
(1)高速铣削
在美国雷声公司加工某型号导弹某段壳体的端面过程中，采用工件中低速自转、端铣刀高速旋转并轴向进给，充分利用工件整体刚性。为提高效率，采用组合刀具结构，一次进给完成数个表面的切削。对于较深的孔壁的高效切削加工，J. Tlusty等人在研究动态铣削的基础上，提出合理的刀具前后角可以有效的解决该类问题。在较高的机床主轴转速和功率状态下，通过调整刀具的悬伸长度来调整机床—刀具—工件工艺系统的自然频率，利用凸角稳定效应(stability of lobe effects)，避开可能的切削振动，可用较大的轴向切深铣削端面和孔壁。生产实践表明，该方法有较大的金属去除率和较高的表面完整性[13]。
(2)双刀加工方案
此方案由日本岩部洋育等人提出。单刀车削时，由于切削力的作用，工件会产生“让刀”变
形，因此难以实现薄壁零件的高精加工。常规的小进给量和低切深的方法虽然可以满足一定的加工精度，但是效率比较低。双车刀方案可以有效的解决单一刀具加工零件的变形问题。该方法需要同时应用两个参数相同、沿径向布置在同一相位的车刀，刀刃180°布置，由于工件两侧受力对称，所以除了微量的刀具变形引起的加工误差以外，工件的加工倾斜变形基本上可以消除。此方法加工薄壁零件，有效的控制了薄壁零件的加工变形问题,零件的加工精度和加工效率显著提高[14]。但是其局限性也在于该方法仅能加工简单圆柱薄壁零件的开口端端面及外圆，而且对机床主轴和刀具的间距有严格要求，结构复杂，还有就是外侧切屑断屑情况不易观察和掌握，等等，因而限制了此方法的普遍采用。
(3)低熔点填充物作辅助支撑的筒形件加工
对于薄壁结构的筒形件加工, 关键问题就是要解决由于装夹力或切削力引起的加工变形。Haruki OBARA等人提出的低熔点合(LowMelting Alloy)辅助切削方案可有效解决薄板的加工变形问题[15]。该方案指出，利用熔点低于100℃的“MAU-ALLOY70”作为待加工薄板的基座，或者将LMA浇注入薄壁结构型腔，也可以将LMA与真空吸管相配合组成真空夹具。通过浇注LMA，填补型腔空间，可大大提高工件的刚度，有效抑制了加工变形，在精车时
可实现加工壁厚达到0.05mm。U-ALLOY70具有凝固时的膨胀特性，可以起到一定的填充装卡作用；而且其熔点为70℃，可以在沸水中熔融回收再利用。国内亦有类似方法，不过用的是石蜡填充，相比就经济多了。要注意的是，填充物冷凝后车削时，切削用量要小，冷却液要充足，以防切削热将填充物融化而使得工件刚性降低。此方法适用于小批单件加工的场合。
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