鈦合金管子深孔加工的實施過程

我們以鈦合金深孔加工為研討專題，對工裝的研制、定位密封結構設計、深孔設備的改制等技術問題，確定了利用公司現(xiàn)有的深孔設備加以改進這種加工方案，即在T2120深孔鉆床上開展鈦合金管子的深孔加工研制工作，制定了具體改進措施如下：對機床配套刀桿的定位系統(tǒng)結構加以改制；設計與零件配套的定位密封結構；研究深孔加工刀具材料；在滿足刀桿的設計要求下，制定刀具結構尺寸，同時刀桿設計時，還要滿足刀桿內孔的排屑功能等基礎研究工作。為此我們先后設計制造（9種）專用深孔刀具、鏜頭和刀桿等工裝及設備配套零部件。進行了大量的加工試驗，確保鈦合金管子深孔加工研制工作順利進行，經(jīng)試驗后滿足生產(chǎn)研制的需求，解決鈦合金管子的深孔加工技術關鍵。

首先我們結合鈦合金管的深孔結構和公司內現(xiàn)有的設備情況，制定具體的工藝加工路線，編制工藝規(guī)程。鈦合金管子工藝加工路線如下：毛料—粗車基準—鉆深孔—擴深孔—鉸孔—精車外圓—檢驗。鈦合金管子件的材料為Tc6，管孔內徑為Φ40，長度為575，如圖1所示，這種鈦合金材料深孔加工工藝是我們首次接觸到的深孔加工工藝，其深孔類似典型長軸類零件空心結構，尤其是零件內孔直徑尺寸為Φ40的深孔；與公司的深孔加工設備（T2120深孔鉆鏜床）無法配套；因為原機床上配套刀桿外徑為Φ38，加工時零件總長度必須在750——1500，現(xiàn)有條件，根本無法實現(xiàn)管子直徑的深孔加工要求。這樣鈦合金管子深孔加工技術就成為零件研制中，亟待解決的技術關鍵。

零件的外圓尺寸和技術條件要求嚴格，其技術難點顯現(xiàn)為薄壁零件的深孔加工，且為難加工的鈦合金材料：Tc6，為了滿足設備條件，在工藝上規(guī)定加工的深孔長度為1170（為兩個零件的長度），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)格與機床系統(tǒng)不匹配，在專用深孔鉆床上刀桿的結構設計、選材與制造十分困難，導致零件的深孔加工極為困難。同時還需要對現(xiàn)有的設備加以改進，滿足新設計的刀桿的尺寸配套需求。

由于確定了深孔的加工設備（深孔鉆鏜床T2120），在刀桿的設計結構上必須與機床切削及密封系統(tǒng)相配套。鈦合金管子的深孔內徑尺寸為Ф40，因此在刀桿內、外徑尺寸的設計結構上受到一定的限制。一方面刀桿外徑尺寸不能過大，導致深孔加工時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排屑功能。易產(chǎn)生切屑堵塞刀桿現(xiàn)象。另一方面設計刀桿時，還要兼顧到刀桿的最大內徑尺寸，必須做到刀桿內、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，同時還要滿足并實現(xiàn)深孔加工設備（T2120深孔鉆鏜床）內排屑功能，保證在高壓油的作用下使切屑順利的沿刀桿內孔行腔排入鐵屑箱內。

針對這些問題的產(chǎn)生原因，逐漸完善并改進刀具結構，制定改進方法。增加在加工前檢查鉸刀的實際尺寸，以及浮動鉸刀引導端的定心作用，確保鉸刀的自動定心后，進行鉸削，同時檢查刀具磨損情況，及時更換新刀。這樣在以后的加工中保證了深孔加工的尺寸。完成了首件鈦合金管子深孔加工研制工作，并在以后的加工中，陸續(xù)完成了48件鈦合金管深孔加工任務。滿足了公司的研制生產(chǎn)需求，解決鈦合金管子的深孔加工技術關鍵。