2025年，近期，火箭院首都航天机械有限公司所属天津火箭公司在镜像铣削技术上取得了技术突破，成功完成5米级直径整体镜像铣削产品的加工生产。

此前，该公司在2021年末已采用世界首创的立式双五轴镜像铣削技术，成功制造出直径3.35米、壁厚1毫米的超大径厚比火箭贮箱整体箱底，3350:1的超大径厚比领先业界先进水平。

从3.35米到5米，实现了大直径贮箱产品制造工艺从高污染低精度化铣拼焊到高精度高效绿色镜像铣生产的全新超越。整体镜像铣削加工技术更加轻量化、更高可靠性、全绿色制造的优势凸显。

挑战“巨型气球”

如果说之前3.35米直径、3350：1径厚比的箱底是巨型鸡蛋壳，现在直径增加到5米，更像是一个巨型气球。

“直径从3.35米增加到5米，加工表面积将翻倍增加，尺寸越大越容易变形，产品壁厚的不均匀量也将是3米级产品的数倍，这在进行铣削量调整时难度剧增，加工过程中的速度、精度控制都是巨大的挑战。”这不是简单的尺寸增加，而是加工难度的指数级增长。“对任务不讲条件，我们要考虑的就是怎么干，怎么保证效率，保证质量的干好，全力以赴保证壁厚精度和产品重量。”数控机加车间王元军平静地说。

要干“瓷器活”先造“金刚钻”

5米级产品加工直径和体积显著增大，机床的加工体积范围需大幅增加3倍，3.35米的立式双五轴镜像铣削设备无法满足生产条件，必须研制出更大的5米级镜像铣设备。

由于产品直径、高度的增加，5米镜像铣削设备的横梁跨度与高度也要进行量的提升，这对12个轴定位精度和重复定位精度的控制要求较高；考虑到日后的生产需求，此设备要包含全型号尺寸的加工能力，内支撑测量厚度范围大幅增加，但又要同时保证测量精度，这对测量补偿系统也是一个巨大的考验。

数控机加车间刘强主动请缨：“我们借鉴于3.35米设备使用过程中总结的问题与经验，5米级镜像铣机床在设计之初就对加工通用性、设备稳定性、数据可靠性、工艺编制便捷性等方面有了更高要求。设计制造难度翻倍。”

针对产品特点和工艺指标，刘强多次与设备厂商开展设备研发的论证、审核等工作，并积极听取生产一线的优化建议，经常到车间现场与王元军反复讨论，不断完善设备工艺要求，经过日夜奋战，最终完成了6米大跨度双侧异种构型立式双五轴新产品研制与应用，实现了“柔性装卡-测量重构-加工规划”成套工艺系统开发。

刘强骄傲地说：“这台设备可以实现6米大跨度、110度超大角度的精准随动支撑，而且操作系统也优化减少了一半，效率、质量都得到了大幅提高。”

这台5米镜像铣削设备与3.35米镜像铣削设备相比，可以自主过滤掉无效数据，避免杂波影响，保证测厚数据的精准度与稳定性；冷却方式优化，对刀具冷却更充分，有效减少了加工过程中热量导致的产品变形；装卡方式在虎钳装卡的基础上增加了丝杆传动装置，操作人员只需调节丝杆即可，不用再费力拖拽，劳动强度和操作难度都大幅降低，原本3.35米箱底调节时需要3个人耗时4至6小时完成，现在5米箱底仅需2人3小时就能完成调节。

另外，激光扫描系统也进行了优化提升，将有效扫描宽度扩大了3倍，扫描时间大幅缩减；再通过耦合剂的优化、降低扫描系统对残留水珠的敏感性等方式，无需再多次进行人工擦拭处理，也可以保证激光扫描的准确度不受实时测厚补偿过程中耦合剂残留的影响。不但减少人工操作工作量，而且节约了大量时间。

全方位升级的5米镜像铣削设备成为更高效率、更可靠质量产品生产的利器。

咨询：135 2207 9385

又一次成功“登顶”

将镜像铣削技术应用到5米级大径厚比产品加工，关键难题在于要高精度控制大行程双五轴联动，并通过实时壁厚测量与闭环控制系统实现壁厚精度的高精度实时控制。新设备磨合、参数摸索、工艺验证等所有环节，不仅是设备的验收，更是对工艺技术能力的极限考验。

设备启动的第一天，工艺团队全员扎进了车间，设备工程师调试一个参数，他们就立刻记录、观察加工状态、测量关键尺寸，不断匹配优化工艺参数。经过70多小时的鏖战，在经历数次微调参数、优化路径、优化刀具，使镜像铣削自动控制和工艺在实战中得到了最严苛的验证，不惧箱底毛坯的不均匀度。当最后一道工序完成，测量员报出壁厚精度合格时，整个现场爆发出压抑已久的欢呼和掌声。

团队成员们一次次调试加工参数，一次次修改加工方案，不仅让这台智能化的世界首创产品能够更好地适应各种不同的加工工况，还深刻掌握了超大径厚比尺度下材料的变形规律，创新优化了装夹方式、探索出更佳的刀具路径，攻克了薄壁易变形曲面的高速高精度稳定测厚难题，在质量和效率间寻找出完美的平衡点。