最近一段時(shí)間碰到很多人問鈦合金材料深孔加工一系列問題。尤其很多公司用的深孔加工設(shè)備無法配套，之前我們公司機(jī)床上配套刀桿外徑為Φ38，加工時(shí)零件總長度必須在750——1500，所以，根本無法實(shí)現(xiàn)管子直徑的深孔加工要求，正好遇到的這個(gè)難題就交給了我們。

圖 1 零件結(jié)構(gòu)圖
 
一 、加工技術(shù)難點(diǎn)分析
 
首先我們來看這個(gè)工件的加工難點(diǎn)，這個(gè)零件的外圓尺寸和技術(shù)條件要求都非常嚴(yán)格，難加工的地方主要是為薄壁零件的深孔加工，而且還使用了難加工的鈦合金材料：Tc6。

在工藝上規(guī)定加工的深孔長度為1170（為兩個(gè)零件的長度），長徑比為1170∶38，表面粗糙度為Ra0.5。由于零件的材料特殊，深孔直徑尺寸規(guī)格與機(jī)床系統(tǒng)又不匹配，導(dǎo)致零件的深孔加工極為困難。
 
二 、制定具體的措施

確定加工方案

所以我們先對機(jī)床配套刀桿的定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)加以改制，設(shè)計(jì)與零件配套的定位密封結(jié)構(gòu)，在滿足刀桿的設(shè)計(jì)要求下，制定刀具結(jié)構(gòu)尺寸，為此我們先后設(shè)計(jì)制造（9種）專用深孔刀具、鏜頭和刀桿等工裝及設(shè)備配套零部件。
 
專用工裝的設(shè)計(jì)

由于確定了深孔的加工設(shè)備（深孔鉆鏜床T2120），在刀桿的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上必須與機(jī)床切削及密封系統(tǒng)相配套。鈦合金管子的深孔內(nèi)徑尺寸為Ф40，因此在刀桿內(nèi)、外徑尺寸的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上受到一定的限制。

一方面刀桿外徑尺寸不能過大，導(dǎo)致深孔加工時(shí)高壓油的流入量減少，產(chǎn)生壓力不足，影響深孔加工的刀桿內(nèi)排屑功能。易產(chǎn)生切屑堵塞刀桿現(xiàn)象。

另一方面設(shè)計(jì)刀桿時(shí)，還要兼顧到刀桿的最大內(nèi)徑尺寸，必須做到刀桿內(nèi)、外徑尺寸相匹配，保證刀桿頭部連接處矩形螺紋的牢固可靠，刀桿具有足夠的剛性，同時(shí)還要滿足并實(shí)現(xiàn)深孔加工設(shè)備（T2120深孔鉆鏜床）內(nèi)排屑功能，保證在高壓油的作用下使切屑順利的沿刀桿內(nèi)孔行腔排入鐵屑箱內(nèi)。
 
密封結(jié)構(gòu)

即選定設(shè)計(jì)密封過渡轉(zhuǎn)接套結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)零件與機(jī)床接觸面的密封功能，解決連接處順利過渡，使零件與刀具形成封閉的空間，在深孔切削加工時(shí)，形成封閉的高壓循環(huán)系統(tǒng)，防止高壓油外泄，實(shí)現(xiàn)機(jī)床在深孔加工時(shí)冷卻和排屑、潤滑等功能。
 
三、實(shí)施過程

圖 2 深孔鉆、擴(kuò)孔和深孔鉸孔結(jié)構(gòu)

加工出首件鈦合金管子深孔表面沒想到出現(xiàn)如下問題：內(nèi)孔直徑尺寸局部超差，表面粗糙度不好，內(nèi)孔表面有溝痕現(xiàn)象。
 
經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)浮動(dòng)鉸刀的過渡轉(zhuǎn)接處尺寸為上限，鉸刀引導(dǎo)端切削受力不均，生產(chǎn)浮動(dòng)刀片偏移，導(dǎo)致內(nèi)孔直徑尺寸超出圖紙要求。另外內(nèi)孔溝痕的產(chǎn)生原因是由于管壁較薄，深孔過長，鉸孔加工時(shí)產(chǎn)生振刀和擠刀后，易產(chǎn)生這一現(xiàn)象，此外鉸刀磨損后也會(huì)產(chǎn)生上述問題。
 
針對這些問題的產(chǎn)生原因，我們增加了在加工前檢查鉸刀的實(shí)際尺寸，以及浮動(dòng)鉸刀引導(dǎo)端的定心作用，確保鉸刀的自動(dòng)定心后，進(jìn)行鉸削，同時(shí)檢查刀具磨損情況，及時(shí)更換新刀。這樣在以后的加工中保證了深孔加工的尺寸，終于完成了首件鈦合金管子深孔加工任務(wù)，解決鈦合金管子的深孔加工技術(shù)關(guān)鍵。