具体实施方式

如图1所示，本发明提出的一种金属零件机械加工工艺，包括以下具体步骤：

S1、下料；

根据待加工金属零部件Y的设计图纸，确定待加工零部件的材质；

根据确定的材质，选取立方毛坯A；毛坯A的尺寸能包裹待加工金属零部件Y，毛坯A的尺寸公差范围为-3～+5mm；记录毛坯A的牌号以及炉批次；

进一步的，毛坯A的材质为0Cr13Ni8Mo2Al(D)-II不锈钢材质；

S2、铣立方；

确定对毛坯A进行加工时的光铣面的的个数，并对毛坯A进行处理，得到毛坯B；其中，根据工艺要求的加工内容或交接单，确定对毛坯A是进行光铣单面还是铣多面，铣多面时至是多六个面；

进一步的，铣不同面时的工艺要求具体为：

铣平面时，毛坯A需处于自由状态；

铣单面时，毛坯A的平面度在工艺要求范围内，即铣平铣光；

铣垂直面时，毛坯A一般需互为对角尺确保90°垂直；

铣平行面时，毛坯A的平行度在工艺要求范围内；

S3、对毛坯B进行热处理，得到毛坯C；

对于不锈钢材料来说，为达到一定的设计强度，往往需要热处理，一般进行淬火处理；

进一步的，对毛坯B进行热处理前，测量毛坯B的厚度是否不大于25mm；

若毛坯B的厚度不大于25mm，则直接对毛坯B进行热处理；

若毛坯B的厚度大于25mm，则对毛坯B进行粗加工并留有加工余量后，在对加工后的毛坯进行热处理；

S4、对毛坯C进行钻铰工艺孔，得到毛坯D；

对于热处理后的不锈钢材料来说，因其切削强度更高、韧性更大，再有其本身导热性差、切屑粘附性强，若对毛坯C进行钻铰工艺孔时刀具得不到良好的冷却，刀尖极易产生大量积屑瘤，造成烧刀以及断钻等情况，为此，对毛坯C进行钻铰工艺孔前，选择合适刚性的钻头，并保证铣削液充足，采用多次进退刀的走刀方式，能有效的提高刀具的使用寿命；

S5、对毛坯D进行粗加工，得到毛坯E，再将毛坯E放置在自然环境下不低于48h，以充分释放粗加工后的机加残余应力；

热处理后的不锈钢零件切削强度更高，铣削加工时刀具磨损就变得十分严重，对具有超过设定厚度的毛坯，进行分层粗加工；粗加工时，先采用大径可转位铣刀进行加工，粗加工走刀方式采用由里向外顺铣加工；另外粗加工时刀路转角处须加上一定量的转角圆弧进行切削过渡，以减少不必要的刀具冲击，延长刀具使用时寿命；

若零件热处理工序安排在粗加工后面，需在粗加工时预留热处理后光铣基准平面的余量，以便做好基准面定位的工作；

S6、对毛坯E进行扩铰工艺孔，得到毛坯F；

对毛坯E进行扩铰工艺孔前，选择合适刚性的钻头，并保证铣削液充足，采用多次进退刀的走刀方式；

毛坯E进行扩铰工艺孔时，首先确定光铣基准面，以光铣后的基准面作为定位基准底面，再进行扩铰工艺孔，可有效确保工艺孔与基准面的垂直度，避免偏孔现象发生，真正做到定位准确；

S7、对毛坯F进行精铣筋高，得到毛坯G；

筋高一般包含平顶筋、斜筋以及圆弧筋等，其加工一般安排在粗加工之后精铣腹板之前，此时加工部位刚性最强，切削稳定性最好；

进行精铣筋高的具体加工方式包括以下步骤：

S101、先进行顺铣加工，尽量避免逆铣，这样刀具在切离零件时切屑很薄，不易造成粘刀和产生积屑瘤；

S102、再对斜筋采用单向顺铣行切的方式进行加工，既保证了良好的筋条外观工艺，又可有效避免刀具自上向下加工时发生崩刃、断刀，节约刀具成本，延长刀具寿命；

进一步的，当毛坯F的切削余量大时，先对毛坯F进行半精铣加工，再进行精铣筋高；目的是减少精铣时的切削余量，使精铣余量均匀，有效减轻机床扭矩负担，使切削顺畅；

S8、对毛坯G进行精铣腹板，得到毛坯H；

依据切削余量情况，精铣腹板前也可增加半精铣；

进一步的，进行精铣腹板时的下刀方式为震荡线下刀或螺旋下刀；螺旋直径和下刀角度须符合刀具切削参数，进退下刀速度调整为正常加工进给速度的50～70％，走刀方式同样由里至外顺铣加工；

S9、对毛坯H进行精铣侧壁，得到毛坯I；其中，精铣侧壁前也可增加半精铣内容；

对毛坯H进行精铣侧壁时，采用整体硬质合金刀具以轴向分层方式对零件侧壁加工到位；切削方式采用定角行切或者侧齿行切，走刀模式选用单向One-way，确保零件外观工艺；

当对毛坯H行铣曲面时可采用Zig-way模式；

定角行切时轴向每层最大深度0.3～0.4mm，侧齿行切时轴向每层最大深度可视情况而定，一般选用1～2mm，侧壁均匀时每层深度可以相应增大。精铣侧壁时通常选用Φ16或Φ12的多齿整体硬质合金刀具，编程时需适当增加一定量的转角圆弧、转角降速以减少切削冲击，保护刀具；

S10、对毛坯I精铣转角及接铣内腔底角，得到毛坯J；其中，精铣转角前增加半精铣内容，能将侧壁转角位置接平，最后保证精铣时余量均匀；

由于内腔闭角两侧壁间常常存在转角，一般为R3或者R6,底角一般为R1或R3，而精铣型腔侧壁时采用的刀具为Φ16，造成转角铣削不干净，存在较大残余量。因此还需要使用直径Φ6或Φ12的整硬刀具进行最后的转角精加工；

精铣侧壁转角时，采用轴向分层切削，设置圆弧进退刀并适当增加转角圆弧，以减少对刀具的切削冲击；

接铣内腔底角时，采用定角行切的方式清铣底角，采用的刀具直径为Φ6或者Φ12，有时也需要使用加长套筒或者类笔形铣刀(一种类似于铅笔状的专门用于清铣底角的刀具)，以定角行切的方式清铣底角，轴向分层最大深度0.2～0.3mm，径向根据切削余量进行分层以减少刀具振刀，保证零件底角的加工质量；

S11、对毛坯J进行铣薄工艺连接补块，送计量，得到金属零部件Y；

零件存在外形面且无法常规检测时需要计量；

S12、对金属零部件Y进行计量和检验，检测合格后浸油包装入库。

具体例

图2和图3为0Cr13Ni8Mo2Al(D)-II不锈钢材质制成的摇臂零件，现以上述摇臂零件为例，按照上述金属零件机械加工工艺，进行加工摇臂零件；

第一步，按照摇臂零件设计尺寸，选择0Cr13Ni8Mo2Al(D)-II不锈钢材质的立方毛料，确定0Cr13Ni8Mo2Al(D)-II不锈钢材质的牌号和炉批号，0Cr13Ni8Mo2Al(D)-II不锈钢材质的立方毛料能够包裹最终生产出的摇臂零件，且其公差保证在-3～+5mm内；

第二步、光铣毛坯料六个面，确保互对角尺，不可铣超零件所需包裹毛坯尺寸的最低下限；

第三步、钻铰工艺孔

采用摇臂本体1上的耳片通孔4和阶梯孔6作为工艺定位孔，符合“两孔一面定位”原则，钻孔采用参数为：

主轴转速S：800～1000r/min；

进给F：50～100mm/min，每层切深Ap符合刀具切削参数，最大切深1mm；

另外，0Cr13Ni8Mo2Al(D)-II属于高强度钢，在钻孔中极易出现烧刀、断钻等情况，应着重考虑冷却液、钻削排屑以及钻头刚性，并注意多次进退刀，及时补充冷却液，勤换钻头；

第四步、数控粗加工

先进行粗加工，在进行后续热处理；考虑到后续热处理对材料的淬火厚度有一定要求(毛坯淬火厚度一般＜25mm)而需进行热处理前的粗加工，主要是铣去部分内腔2的余量，确保零件材料淬透；

考虑到热处理后的不锈钢零件切削强度较高，铣削加工时刀具磨损就变得十分严重；为了缓解这一现象，编程时需要对具有一定厚度的毛坯量进行分层粗加工(参考分层原则：加工时间2h左右，铝件加工6h左右换算对应的分层深度)。从成本角度考虑，优先采用大径可转位铣刀(如高进给可转位或者一般可转位，特殊情况下也可选用焊齿铣刀或者专用硬质合金铣刀)，粗加工走刀方式采用由里向外顺铣加工。

数控粗加工时的开粗刀具为Φ16可转位；

粗加工采用参数：主轴转速S：800～1000r/min；

进给F：600～800mm/min，每层切深Ap符合刀具切削参数，最大切深1mm；

第五步、热处理

热处理后毛坯需满足σb≥1515±100Mpa；热处理后毛坯再自然实效48h以上，以充分释放热处理时的应力；

第六步、光铣单面

同第二步，铣去热处理造成的毛坯变形量，光铣出单平面做定位基准面

第七步、扩铰工艺孔

同第三步，以第六步中的光面为基准，重新扩、铰工艺孔，确保后续加工定位准确；

第八步、数控精加工

精加工包含精铣筋高8、精铣腹板10、精铣侧壁7、精铣转角5和接铣内腔底角11；精铣刀具选Φ12硬质合金；精加工采用参数：主轴转速S：1500～2500r/min，进给F：400～600mm/min，每层切深Ap符合刀具切削参数，最大切深1mm；具体步骤为：

S81、精铣筋高；

S82、精铣腹板；

S83、精铣侧壁；

S84、精铣转角及接铣内腔底角；

第九步、落料

小径硬质合金铣薄或铣断连接块；

落料刀具选用Φ8的硬质合金；

精加工采用参数：主轴转速S：1000～1500r/min，进给F：200～300mm/min，每层切深Ap符合刀具切削参数，最大切深0.5mm；零件落料后再送热处理消除零件机加后的残余应力；

第十步、其它辅助机加工序；

第十一步、成品检验及零件交付

检验零件合格后，采取一定的产品防护措施，最后零件交付即可。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。