最近一段時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備無法配套，之前我們公司機床上配套刀桿外徑為Φ38，加工時零件總長度必須在750——1500，所以，根本無法實現(xiàn)管子直徑的深孔加工要求，正好遇到的這個難題就交給了我們。

圖 1 零件結構圖
 
一 、加工技術難點分析
 
首先我們來看這個工件的加工難點，這個零件的外圓尺寸和技術條件要求都非常嚴格，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)又不匹配，導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，在滿足刀桿的設計要求下，制定刀具結構尺寸，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。
 
專用工裝的設計

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(nèi)徑尺寸為Ф40，因此在刀桿內(nèi)、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(nèi)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(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，同時還要滿足并實現(xiàn)深孔加工設備（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)。
 
密封結構

即選定設計密封過渡轉(zhuǎn)接套結構，實現(xiàn)零件與機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，形成封閉的高壓循環(huán)系統(tǒng)，防止高壓油外泄，實現(xiàn)機床在深孔加工時冷卻和排屑、潤滑等功能。
 
三、實施過程

圖 2 深孔鉆、擴孔和深孔鉸孔結構

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)浮動鉸刀的過渡轉(zhuǎn)接處尺寸為上限，鉸刀引導端切削受力不均，生產(chǎn)浮動刀片偏移，導致內(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，終于完成了首件鈦合金管子深孔加工任務，解決鈦合金管子的深孔加工技術關鍵。