董晓亮
哈尔滨第一机械集团有限公司行操分厂 黑龙江 哈尔滨150056
摘要：本文详细介绍了一种在数控车加工，对原有工艺进行技术创新，合理制定了新的工艺方法；根据产品特有的结构设计并制造了数控车床夹具和专用刀具；解决了在数控车床因径向进刀难和测量难从而制约着内孔的加工质量与加工效率低的问题，从而提高了内孔加工的机加工艺质量和加工效率。
关键词：内孔加工；数控车床；专用刀具
1、引言
蓄压器壳体为高精度复杂球型结构的高压容器，内部装有气囊，气囊内充满高压氮气。在实际工作过程中，蓄压器壳体承受很大的冲击载荷，内部极限压力可达60MPa,同时还要承受高温、气蚀等。所以，对零件的材料、热处理硬度和加工精度要求都非常高。特别是内球面的加工精度、表面粗糙度及图纸要求的两体焊接工艺方式难度非常大。如何结合现有先进设备的加工能力，编制合理的工艺流程，有效提高零件的加工质量和生产效率，并节约成本，是生产中需要解决的关键和难点。
解决蓄压器壳体粗、精车内球面刀具刀杆的问题，是蓄压器壳体能否整体加工的关键所在。
2、零件的结构特点
蓄压器壳体为高精度复杂球型结构的高压容器，图纸要求内球面尺寸Sф180+0.1，表面粗糙度为镀Cr后达到Ra0.8，所以加工时，表面粗糙度应提高一级，达到Ra0.4。整体加工受壳体结构限制：两端直径较细，球面较大且壁薄，并接近整圆，延内球面弧线有最低点和最高点的不断变化，在加工过程中随着刀具及刀杆深入内球面的深度及弧线高度的不断变化，将与壳体相应部分干涉或碰撞，而存在危险，所以解决蓄压器壳体粗、精车内球面刀具刀杆的问题，是蓄压器壳体能否整体加工的关键所在。
3、制造工艺分析和改进，粗、精车内球面刀具刀杆的设计
加工时刀杆将需深入球体深（210㎜），为确保加工过程中刀杆粗车能大切削量及精车的稳定性，刀杆直径尽可能粗，刀体伸出刀杆的长度尽可能短；但受壳体结构限制：两端直径较细，球面较大且壁薄，并接近整圆，且延内球面弧线有最低点和最高点的不断变化，在加工过程中随着刀具及刀杆深入内球面的深度及高度的不断变化，将与壳体相应部分干涉或碰撞，前后两者互相牵制和制约，为达到最佳状态，利用电脑绘图，模拟加工轨迹状态来决定粗、精车内球面刀具刀杆的结构设计。
3.1.1 根据加工经验，初次决定刀杆直径为φ60，刀体伸出刀杆长度30㎜，且偏45°,刀块选择刀尖角35°的尖刀，利用电脑绘图，模拟加工轨迹状态来决定粗、精车内球面刀具刀杆的结构设计。
上述模拟加工轨迹状态可知：此方案发生严重碰撞，不可取。
3.1.2 在方案①的基础上不改变刀杆直径φ60和刀尖角35°的尖刀及刀体伸出刀杆长度30㎜，只把偏斜角度由45°调整为60°，利用电脑绘图，模拟加工轨迹状态来决定粗、精车内球面刀具刀杆的结构设计。
上述模拟加工轨迹状态可知：此方案发生严重碰撞，不可取。
3.1.3 结上述两中方案发生严重碰撞经验：只改变偏斜角度不行需小刀杆直径，经慎重分析和研究：决定刀杆直径φ50，偏斜角度63°。
3.1.4上图中除图四切削的偏角小，不利于切削外，其余各处都可达到极佳状态。所以只需增大偏角，由63°增大为70°。
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3.1.5 综合上述情况可知：互相牵制和制约，偏斜63°小， 70°大，则选择中间值，偏斜67°，其他参数不变：刀杆直径φ50、刀尖角35°的尖刀、刀体伸出刀杆长度30㎜。
通过电脑绘图，模拟加工轨迹状态可知：粗、精车内球面刀具刀杆的结构参数：刀杆直径φ50、刀尖角35°的尖刀，且偏斜67°，刀体伸出刀杆长度30㎜。
确定了参数，需决定刀杆与刀具的固定方式，上述图示可知，在各处相应极限位置都很紧凑，在切削过程中不能再有多余的部分，否则数控加工内球面过程中，看不到里面，稍有干涉则会发生不可预知的危险，经过慎重的研究和创新，决定固定方式需隐藏在刀杆和刀体内，如图：
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4、结束语
蓄压器壳体采用整体加工的精益创新工艺方案，不仅通过球形蓄压器壳体制造工艺技术研制，还掌握了高精度内球表面加工先进工艺技术，可应用到了其它类似零件的制造，在同行业中具有推广和借鉴价值。另外，利用数控设备的优势，即提高零件的质量和可靠性，有大大节约制造费用，应用前景广阔。
5、参考文献：
[1] 邵振国.职业技能鉴定培训读本(技师)车工.北京:化学工业出版社.