■中船重工集團(tuán)第七 七研究所九江分部（江西 332005）張木良

我公司生產(chǎn)某型號(hào)側(cè)閥體零件，該產(chǎn)品采用鈦合金材料TC4，其內(nèi)孔臺(tái)階上有個(gè)半圓弧槽（見(jiàn)圖1），因凹圓弧面中心與零件中心不同軸，加工時(shí)分上下兩個(gè)1/4圓來(lái)車，此時(shí)應(yīng)考慮切入角和切出角，避免刀桿與工件發(fā)生干涉，經(jīng)畫圖得出切入角與橫向軸夾角為23°41′，用傳統(tǒng)的內(nèi)孔球面刀不僅無(wú)法完成加工，且會(huì)有干涉現(xiàn)象發(fā)生。針對(duì)這種情況我們?cè)O(shè)計(jì)了一種刀桿，其剛性好且在加工時(shí)與上下1/4的半圓無(wú)干涉現(xiàn)象，適合各種與零件不同軸類型的半圓弧凹槽加工。

1.產(chǎn)品特點(diǎn)分析

該產(chǎn)品使用鈦合金材料，鈦合金比重比較小，強(qiáng)度和熱度高，具有抗海水和酸堿腐蝕等一系列優(yōu)良的物理力學(xué)性能，被廣泛地應(yīng)用于航空、航天、船舶、石油及化工等工業(yè)行業(yè)。但是由于鈦合金散熱系數(shù)小，切削加工時(shí)容易產(chǎn)生高溫，刀尖應(yīng)力大，加工硬化嚴(yán)重，造成在切削加工過(guò)程中容易發(fā)生磨損、崩刃，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。

2.工藝分析

該零件（見(jiàn)圖1）的內(nèi)行腔內(nèi)部有220mm孔深25mm，mm孔深72.2 mm，150 mm通孔在孔內(nèi)臺(tái)階面上有個(gè)半圓弧凹槽，其mm 深度為mm，經(jīng)計(jì)算其與橫向夾角為23°41′，加工難點(diǎn)是加工過(guò)程中不好切入和退出，刀具從中心往上進(jìn)刀過(guò)程中會(huì)有干涉現(xiàn)象發(fā)生，而且在退刀到最上端時(shí)可能與內(nèi)孔發(fā)生擠壓碰撞。計(jì)算出最大直徑為200.37 mm與內(nèi)孔mm單邊間隙只有1.315 mm。針對(duì)該零件特點(diǎn)，結(jié)合零件技術(shù)要求和各主要尺寸要素，防止擠壓碰撞和干涉發(fā)生，合理計(jì)算各尺寸要素，設(shè)計(jì)出一把刀具，刀寬為4 mm、半徑為2 mm的圓弧刀尖，刀尖有效長(zhǎng)度為7 mm（見(jiàn)圖2）。刀片和刀桿采用鎖緊螺桿固定，成功實(shí)現(xiàn)內(nèi)臺(tái)階面上圓弧槽的加工，在加工過(guò)程中進(jìn)入和退出不會(huì)有干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生，且在加工上下兩個(gè)1/4的半圓時(shí)也不會(huì)有剮蹭發(fā)生。刀桿采用橫向裝夾（見(jiàn)圖3）。

圖1

圖2

圖3

3.程序的編制

采用同圓心半徑逐漸遞增方式加工，刀尖半徑為2 mm。系統(tǒng)FANUC series oi Mate-TC程序具體如下：

（注意：在加工過(guò)程中建立好刀尖半徑補(bǔ)償就不要取消，等加工完完整的一段后，刀尖先在軸向（Z軸）方向上退離工件，后再取消刀尖半徑補(bǔ)償。）

4.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)使用此端面臺(tái)階切刀，刀具橫向零度切入和切出，可以有效避免干涉現(xiàn)象，合理選用刀具幾何參數(shù)，提高刀具使用壽命，同時(shí)還可加工內(nèi)臺(tái)階面上不同直徑的圓弧槽。選用此刀具代替進(jìn)口刀具，大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本，可供同行借鑒和參考并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。