最近一段时间碰到很多人问钛合金材料深孔加工一系列问题。尤其很多公司用的深孔加工设备无法配套，之前我们公司机床上配套刀杆外径为Φ38，加工时零件总长度必须在750——1500，所以，根本无法实现管子直径的深孔加工要求，正好遇到的这个难题就交给了我们。

图 1 零件结构图
 
一 、加工技术难点分析
 
首先我们来看这个工件的加工难点，这个零件的外圆尺寸和技术条件要求都非常严格，难加工的地方主要是为薄壁零件的深孔加工，而且还使用了难加工的钛合金材料：Tc6。

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又不匹配，导致零件的深孔加工极为困难。
 
二 、制定具体的措施

确定加工方案

所以我们先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，在满足刀杆的设计要求下，制定刀具结构尺寸，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。
 
专用工装的设计

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。
 
密封结构

即选定设计密封过渡转接套结构，实现零件与机床接触面的密封功能，解决连接处顺利过渡，使零件与刀具形成封闭的空间，在深孔切削加工时，形成封闭的高压循环系统，防止高压油外泄，实现机床在深孔加工时冷却和排屑、润滑等功能。
 
三、实施过程

图 2 深孔钻、扩孔和深孔铰孔结构

加工出首件钛合金管子深孔表面没想到出现如下问题：内孔直径尺寸局部超差，表面粗糙度不好，内孔表面有沟痕现象。
 
经过分析，我们发现浮动铰刀的过渡转接处尺寸为上限，铰刀引导端切削受力不均，生产浮动刀片偏移，导致内孔直径尺寸超出图纸要求。另外内孔沟痕的产生原因是由于管壁较薄，深孔过长，铰孔加工时产生振刀和挤刀后，易产生这一现象，此外铰刀磨损后也会产生上述问题。
 
针对这些问题的产生原因，我们增加了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，终于完成了首件钛合金管子深孔加工任务，解决钛合金管子的深孔加工技术关键。