山东北方民爆器材有限公司与国内某知名高校合作进行科研项目研制，其中有一零件（见图1）是钛合金材料，该钛合金材料共有四种不同的化学成分，分别是TC4、T3、T760、T820，其中TC4棒材在市场能够买到，其余三种属于特殊钛合金钢材，市场上购买不到，由高校负责提供。每种材料均加工几件，合计有10余件。该零件技术要求：外表面与内表面同轴度误差≤0.04mm，表面粗糙度值。
1. 工艺分析
（1）因为受到加工数量以及材料的影响，不可能采用热锻粗成形方法提供毛坯，也不可能采用板材旋压成形工艺，只能采用棒料加工的方法实现。
（2）加工路线分析：该零件属于典型的薄壁件，最厚处为2.2mm，最薄处在裙边，只有1.37mm。拟定的两条工艺路线为：①先内后外法：先将内圆弧SR24.6mm加工完毕，然后切断，配车专用定位心轴，顶尖顶紧再车削。②先外后内法：棒料外圆粗精车后，利用数控车床子程序嵌套，逐步逼近车出外圆弧SR25.5mm，然后切断，配车专用定位螺套锁紧，内孔刀再车削完成。第一种方法会出现旋转心部加工不到的情况，满足不了图样要求。第二种方法装夹牢固，加工质量稳定。
（3）根据笔者加工钛合金的经验，切削加工图 1钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发，选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料。
由于高速钢的耐热性差，因此应尽量采用硬质合金制作的刀片，YG（K）类硬质合金比较合适，常用YG8、YG6X、YG3、YW1、YW2，建议使用YW1、YW2牌号的刀片，因为材料含有细密的碳化钽（铌）硬质组织，在1 000℃时仍能保持65HRC以上的红硬性，抗钛亲和能力比较明显，在车削时配合合适流量（150L/min左右）微乳切削液，主切削刃耐用度保持在45min左右，磨损极限0.36mm。内孔刀建议采用焊接形式，焊接刀制造低廉，重复利用率高。
2. 加工过程
（1）夹持棒料，粗精车外圆、外球缺至尺寸，切断（见图2）。钛合金在加工过程中会因为刀具磨损快出现加工硬化现象，硬化层能达到0.1～0.5mm，表面硬度达到55HRC以上。因此为防止出现上述加工弊端，加工参数必须掌握好，经过现场试验与调整，可以参考附表。
在切断时，注意保持平面与外圆弧的跳动值≤0.008mm，否则会对之后的内圆弧加工造成严重影响。
（2）精车内圆弧到图样尺寸要求。将留有加工余量的本体装入机床主轴，数控精车内圆弧SR25.5mm，球缺弦长至尺寸要求，装入图2所示的零件，用锁紧螺母预紧。百分表找正，表跳控制在0.02mm以内，且要找正两点以上同时满足（见图3）。数控车床子程序嵌套，逐步逼近车出外圆弧SR24.6mm及底厚。
3. 结语
经过该工艺流程加工的10余件零件，测量后完全满足图样要求。钛合金切屑流出顺畅，刀具磨损均匀微量。刀具在对刀时要严格准确，可以轻微车削锁紧螺母光孔与端面，确定数控程序的参考点。
