不忘初心 现场操作的公开课——记旧铣床加工麻花钻头电极的故事

■胡国强金切刀具技能大师工作室 （江苏苏州 215123） 管硕忠

管硕忠

我是位“40后”，1965年高中毕业后分配在国营机械厂工作。当时与胡国强同志是同厂、同车间的同事，他搞刀具，我干铣工，彼此都非常熟悉了解。大家先后退休后，我受聘于中日合资公司负责职工技术培训，而他则被市政府授予刀具技能大师并组建了工作室，2005年我荣幸地成为其首届弟子。

2 0 0 7 年， 胡 大 师 找 到我所在公司总经理陈大厦（高级技师），要求加工3 根φ29mm×300mm的紫铜麻花钻型电火花电极。陈总爽快地答应：“没问题，我们有多台四轴的加工中心机床，可轻松完成……”。胡大师打断对方：“不不，这次不用高自动化机床，而要用你们普通的旧铣床来加工”。

我很快被请到办公室，听了陈总的一番说明，并看了胡大师带来的3根紫铜棒和1份草图。陈总试探地问我：“你看用铣床能干吗？”我看着草图一时不知可否。因为我知道，制造麻花钻头是由专业化工厂用专机生产的。在铣工工艺学、铣工计算手册、铣工技师培训教材等专业书上，都没见过用铣床来加工麻花钻头的介绍。最后胡大师的几句话为此件加工定了音：“用铣床分度头与工作台丝杆搭配齿轮传动是可以完成的，再说这次不光是为了加工，而是一次不忘初心传承的公开课。”见陈总在一旁也积极支持，我想过去虽未干过此活，根据我多年铣工的经验，决定接下这项未知结果的任务。

为了在承诺的半个月内完成，我立即开始认真而紧张的准备工作：到车间分别仔细检查了6台老旧铣床，最后选定一台X8330旧摇臂工具铣床来加工，经过计算，我又找到配合的齿轮，将铣床工作台与分度头的挂轮比确定为i=100/50×40/55；从车间借来1支φ29mm高速钢麻花钻头，对其各部尺寸参数认真地进行测绘和计算，得到数据为钻头外径φ29mm，棱边宽2mm，钻头棱边下面直径φ26mm， 齿数为2，螺旋角ω=30°，横刃宽4.3mm，法向槽宽16.5mm，容屑槽R8mm，螺距P82.5mm，导程Ph165mm，螺旋线旋向右旋；最后的关键是要有两把专用铣刀，一是加工容屑槽R8mm的凸半圆形铣刀，二是φ26mm 1/4圆的凹形指形铣刀，否则将无法加工。

按常规铣制螺旋槽、螺旋齿铣刀、斜齿轮等零件，均在卧式万能铣床上加工，刀具通常用齿轮刀、角度铣刀等盘状形铣刀，且切削深度都较浅。如今此件容屑槽R8mm螺旋角大，切削深度深，如果用凸半圆盘形铣刀加工，由于刀具直径较大，在加工过程中会与已切削好的螺旋槽前面发生干涉，破坏包络面的精度和表面粗糙度。而面对紫铜这一难加工材料，其塑性大、切削变形大、切削余量大且切削深度深，加之切屑易粘刀等诸多难点，因此我决定采用12mm高速钢键槽铣刀，制作R8mm样板，徒手将其改磨成球头形铣刀，为便于排屑，又在前刀面修磨出圆弧卷屑槽，并加大了铣刀的后角，磨成20°，就这样第一把铣刀自行解决了。但后一把凹形指形立铣刀却无力攻克，最后商定用非标外购。

图1 加工现场

图2 塑料群钻刃口模型

当一切准备就绪，7天很快过去。加工的当天上午，胡大师及工作室的首届弟子等人先后到达现场。我选择的铣削用量为：切削速度vc=75m/min，主轴转速n=1 705r/min，进给速度vf=180～200mm/min，吃刀量粗加工a=2m m左右、精加工a=0.5m m。在大家的全神贯注中我起动了铣床，只见主轴下R8mm键槽铣刀，沿着紫铜棒料在不断旋转和轴向进给的复合运动中，平稳而顺利地粗切第一条槽，转过180°接着切第二条槽。当周而复始地完成了两条槽切削深度的要求后，手动停机、卸刀，装上凹形指形立铣刀，开机，手动不断调整工件外径下的切削刀位置，最后分粗、精加工φ26mm两条1/4凸圆。因为使用的是成形刀加工，刃口接触面大，切削力也相应增大，又由于纯铜材料切屑易粘刀，采取加大极压乳化液、煤油与机械油混合切削液流量等措施，加工现场如图1所示。3根紫铜电极共用了1天时间就顺利地完成了，经检测各部尺寸均符合图样要求。最后，胡大师与弟子孙军二人立即投入了电极截断和刃磨再加工。不久，一套6件塑料群钻刃口模型首次问世了，如图2所示，其为国内机械加工行业在提高麻花钻头刃磨技能方面作出了应有的贡献。

之后，我公司陈总会同有关人员，对此项目如选择四轴加工中心机床加工的成本进行了核算对比，结果很明显铣床加工逊色于对方。

工作室在之后各种技术讲课中，都会播放此麻花钻型电极加工的视频。在互动中，大家都纷纷阐述了自己的感悟。如“50后”首届弟子王友南说：“手动加工与现代自动化加工，前者肯定是落后的，这是科技发展的必然变化。但手动技能在任何时期都是不可或缺的。想想，在太空神九和天空一号对接时，有那么先进而精密的自动化操作程序，何以还非要做手动对接？”高级技师“80后”弟子王晓锋激动地说：“我们这一代大多不具备他们那种在没有条件的情况下，想方设法，发扬自力更生、吃苦耐劳的精神，创造条件也要上的顽强作风。因此，我们一定要继承和发扬这一优良传统……”高级技师“70后”弟子黄立平最后说：“先进的自动化加工是时代的进步，我们应该广泛应用。通过这次铣床电极手动加工，使我想到一点，就是我们为什么要‘不忘初心’，正是要不断养成居安思危的思想意识，在生活和生产中，一旦出现了某种不确定状况，有两手准备，才能方寸不乱而应对自如。”