鈦合金管子深孔加工的實(shí)施過程

我們以鈦合金深孔加工為研討專題，對(duì)工裝的研制、定位密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、深孔設(shè)備的改制等技術(shù)問題，確定了利用公司現(xiàn)有的深孔設(shè)備加以改進(jìn)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(jìn)措施如下：對(duì)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)；研究深孔加工刀具材料；在滿足刀桿的設(shè)計(jì)要求下，制定刀具結(jié)構(gòu)尺寸，同時(shí)刀桿設(shè)計(jì)時(shí)，還要滿足刀桿內(nèi)孔的排屑功能等基礎(chǔ)研究工作。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。進(jìn)行了大量的加工試驗(yàn)，確保鈦合金管子深孔加工研制工作順利進(jìn)行，經(jīng)試驗(yàn)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(shù)關(guān)鍵。

首先我們結(jié)合鈦合金管的深孔結(jié)構(gòu)和公司內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)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(zhǔn)—鉆深孔—擴(kuò)深孔—鉸孔—精車外圓—檢驗(yàn)。鈦合金管子件的材料為Tc6，管孔內(nèi)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(jié)構(gòu)，尤其是零件內(nèi)孔直徑尺寸為Φ40的深孔；與公司的深孔加工設(shè)備（T2120深孔鉆鏜床）無法配套；因?yàn)樵瓩C(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，現(xiàn)有條件，根本無法實(shí)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(shù)就成為零件研制中，亟待解決的技術(shù)關(guān)鍵。

零件的外圓尺寸和技術(shù)條件要求嚴(yán)格，其技術(shù)難點(diǎn)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(shè)備條件，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)不匹配，在專用深孔鉆床上刀桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選材與制造十分困難，導(dǎo)致零件的深孔加工極為困難。同時(shí)還需要對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備加以改進(jìn)，滿足新設(shè)計(jì)的刀桿的尺寸配套需求。

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)。

針對(duì)這些問題的產(chǎn)生原因，逐漸完善并改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，制定改進(jìn)方法。增加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。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(wù)。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(shù)關(guān)鍵。