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一、零件結(jié)構(gòu)和加工難點(diǎn)分析

附圖所示為我單位加工的某一零件，材料為TC4，總長（100.6±0.03）mm，通孔φ4+0.018 0mm，直徑與長度之比大于20。該零件壁厚0.5mm，屬于典型的細(xì)長軸薄壁類零件。由于零件細(xì)長、壁薄，且精度要求較高，很大程度上增加了制造難度。

其加工難點(diǎn)在于：

1、鈦合金材料硬度高，在切削時(shí)容易產(chǎn)生切削熱，切削區(qū)溫度高，摩擦系數(shù)大，導(dǎo)熱性差，易導(dǎo)致刀具材料過燒和發(fā)生氧化而加速刀具磨損。

2、該零件細(xì)長、壁薄且精度要求較高，電動(dòng)平車加工過程中易振動(dòng)、易彎曲和易變形，零件尺寸和表面質(zhì)量難以保證，產(chǎn)品廢品率高。

二、問題分析及改進(jìn)方法

該零件加工通常采用的方法為鉆、鏜孔，兩頂車外圓。但由于孔較長，在鉆、鏜時(shí)容易出現(xiàn)劃傷孔壁形成螺旋線波紋的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)形成溝槽。同時(shí)鉆孔屬深孔鉆削，產(chǎn)生的切屑難以排出，切屑堵塞在鉆頭槽內(nèi)及孔中，易劃傷已加工表面，若不及時(shí)排屑，甚至?xí)鸬毒叩膿p壞。

另外，深孔鉆削加工摩擦大，切削熱不易散出，工作條件極差，易產(chǎn)生積屑瘤。車外圓時(shí)，易產(chǎn)生彎曲和振動(dòng)，經(jīng)常出現(xiàn)翹曲、錐度過大、凸肚、竹節(jié)、棱型及不圓等疵病，零件的精度無法保證。

針對(duì)以上問題，提出以下改進(jìn)方法：

1、通過熱處理消除材料本身存在的脆性，使組織和性能均勻，具有適當(dāng)?shù)捻g性和塑性。

2、采用線切割切內(nèi)孔，避免深孔的進(jìn)出口出現(xiàn)波紋、喇叭口，同時(shí)減小裝夾引起的變形。

3、改車為銑，在銑床上進(jìn)行鉸孔。

4、鉸孔時(shí)要勤退刀并及時(shí)冷卻，確保產(chǎn)生的切削熱及時(shí)散出，并使產(chǎn)生的切屑及時(shí)排出。其中，加工刀具采用YG8硬質(zhì)合金刀具和專用加長粗、精螺旋鉸刀，并及時(shí)冷卻，通過粗鉸孔和精鉸孔，多次鉸孔減少變形。

5、利用適配心軸，頂車外圓，避免直接夾頂引起的變形。

三、工藝要求

對(duì)于這種鈦合金薄壁細(xì)長軸的加工，應(yīng)注意下列工藝要求：

1、線切割精切的內(nèi)孔應(yīng)與外圓保證同心度≤0.05mm。

2、鉸孔裝夾時(shí)夾緊力適中，不得夾傷外圓。

3、心軸與內(nèi)孔應(yīng)適配且間隙≤0.005mm，心軸的中心孔與外圓同心。

4、采用先粗后精、先近后遠(yuǎn)及內(nèi)外交叉的原則進(jìn)行。

工藝路線如下：見光外圓φ16 0 -0.2mm→熱處理→磨外圓（校直和加工出粗基準(zhǔn)）→找正外圓加工穿絲孔→兩頂車外圓單邊留量0.5mm→以外圓定位，切內(nèi)孔為φ3.95mm→粗、精鉸內(nèi)孔→穿心軸，兩頂車外圓，平兩端面→按圖總檢。