钛合金管子深孔加工的实施过程

我们以钛合金深孔加工为研讨专题，对工装的研制、定位密封结构设计、深孔设备的改制等技术问题，确定了利用公司现有的深孔设备加以改进这种加工方案，即在T2120深孔钻床上开展钛合金管子的深孔加工研制工作，制定了具体改进措施如下：对机床配套刀杆的定位系统结构加以改制；设计与零件配套的定位密封结构；研究深孔加工刀具材料；在满足刀杆的设计要求下，制定刀具结构尺寸，同时刀杆设计时，还要满足刀杆内孔的排屑功能等基础研究工作。为此我们先后设计制造（9种）专用深孔刀具、镗头和刀杆等工装及设备配套零部件。进行了大量的加工试验，确保钛合金管子深孔加工研制工作顺利进行，经试验后满足生产研制的需求，解决钛合金管子的深孔加工技术关键。

首先我们结合钛合金管的深孔结构和公司内现有的设备情况，制定具体的工艺加工路线，编制工艺规程。钛合金管子工艺加工路线如下：毛料—粗车基准—钻深孔—扩深孔—铰孔—精车外圆—检验。钛合金管子件的材料为Tc6，管孔内径为Φ40，长度为575，如图1所示，这种钛合金材料深孔加工工艺是我们首次接触到的深孔加工工艺，其深孔类似典型长轴类零件空心结构，尤其是零件内孔直径尺寸为Φ40的深孔；与公司的深孔加工设备（T2120深孔钻镗床）无法配套；因为原机床上配套刀杆外径为Φ38，加工时零件总长度必须在750——1500，现有条件，根本无法实现管子直径的深孔加工要求。这样钛合金管子深孔加工技术就成为零件研制中，亟待解决的技术关键。

零件的外圆尺寸和技术条件要求严格，其技术难点显现为薄壁零件的深孔加工，且为难加工的钛合金材料：Tc6，为了满足设备条件，在工艺上规定加工的深孔长度为1170（为两个零件的长度），长径比为1170∶38，表面粗糙度为Ra0.5；由于零件的材料特殊，深孔直径尺寸规格与机床系统不匹配，在专用深孔钻床上刀杆的结构设计、选材与制造十分困难，导致零件的深孔加工极为困难。同时还需要对现有的设备加以改进，满足新设计的刀杆的尺寸配套需求。

由于确定了深孔的加工设备（深孔钻镗床T2120），在刀杆的设计结构上必须与机床切削及密封系统相配套。钛合金管子的深孔内径尺寸为Ф40，因此在刀杆内、外径尺寸的设计结构上受到一定的限制。一方面刀杆外径尺寸不能过大，导致深孔加工时高压油的流入量减少，产生压力不足，影响深孔加工的刀杆内排屑功能。易产生切屑堵塞刀杆现象。另一方面设计刀杆时，还要兼顾到刀杆的最大内径尺寸，必须做到刀杆内、外径尺寸相匹配，保证刀杆头部连接处矩形螺纹的牢固可靠，刀杆具有足够的刚性，同时还要满足并实现深孔加工设备（T2120深孔钻镗床）内排屑功能，保证在高压油的作用下使切屑顺利的沿刀杆内孔行腔排入铁屑箱内。

针对这些问题的产生原因，逐渐完善并改进刀具结构，制定改进方法。增加在加工前检查铰刀的实际尺寸，以及浮动铰刀引导端的定心作用，确保铰刀的自动定心后，进行铰削，同时检查刀具磨损情况，及时更换新刀。这样在以后的加工中保证了深孔加工的尺寸。完成了首件钛合金管子深孔加工研制工作，并在以后的加工中，陆续完成了48件钛合金管深孔加工任务。满足了公司的研制生产需求，解决钛合金管子的深孔加工技术关键。