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非標(biāo)定制鈦合金加工件展示

所屬分類:鈦合金加工 產(chǎn)地:中國.遼寧.大連
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 鈦合金<a href=http://m.atlantisjewelryco.com/ target=_blank class=infotextkey>加工</a>件

鈦合金產(chǎn)品的比強(qiáng)度在金屬結(jié)構(gòu)材料中是很高的,它的強(qiáng)度與鋼材相當(dāng),但其重量僅為鋼材的57%。另外,鈦合金具有比重小、熱強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性和抗腐蝕性好等特性,但鈦合金材料切削加工困難、加工效率低。所以如何攻克鈦合金加工難,效率低的問題一直是亟待解決的難題。

 
鈦合金加工困難的原因
 
鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小,因此在加工鈦合金時(shí)切削溫度很高,在相同條件下,加工TC4[i]的切削溫度比45號鋼高出一倍以上,加工時(shí)產(chǎn)生的熱量很難通過工件釋放;鈦合金的比熱小,加工時(shí)局部溫度上升快。因此,造成刀具的溫度很高,刀尖急劇磨損,使用壽命降低。
 
鈦合金彈性模量低[ii],使已加工表面容易產(chǎn)生回彈,特別是薄壁零件的加工回彈更為嚴(yán)重,易引起后刀面與已加工表面產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦,從而磨損刀具和崩刃。
 
鈦合金化學(xué)活性很強(qiáng),高溫下易與氧、氫、氮發(fā)生作用,使其強(qiáng)度增加,塑性下降,在加熱和鍛造過程中形成的富氧層使機(jī)械加工困難。
 
鈦合金材料的切削加工原則[1-3]
 
在加工過程中,所選用的刀具材料、切削條件以及切削加工時(shí)間都會(huì)影響鈦合金切削加工的效率和經(jīng)濟(jì)性。
 
1.選用合理的刀具材料
 
針對鈦合金材料的性能、加工方法、加工技術(shù)條件,合理地選用刀具材料。刀具材料應(yīng)選擇較常用、價(jià)格較低、耐磨性好、熱硬性高,并具有足夠韌性的材料。
 
2.改善切削條件
 
機(jī)床-夾具-刀具的系統(tǒng)剛性要好。機(jī)床各部分間隙要調(diào)整好,主軸的徑向跳動(dòng)要小。夾具裝夾工作要牢固,要有足夠剛性。刀具切削部分盡量要短,在容屑足夠的情況下盡量加大切削刃厚度,提高刀具的強(qiáng)度和剛性。
 
3.對被加工材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?/div>
 
通過熱處理來改變鈦合金材料的性能和金相組織[iii],達(dá)到改善材料切削加工性的目的。
 
4.選擇合理的切削用量
 
切削速度要低。因?yàn)榍邢魉俣葘η邢魅械臏囟扔绊懞艽螅邢魉俣仍礁,則切削刃溫度劇增,切削刃溫度的高低直接影響著刀具的壽命,所以要選擇合適的切削速度。
 
機(jī)械加工技術(shù)
 
1.車削
 
鈦合金產(chǎn)品車削,易獲得較好的表面粗糙度,加工硬化不嚴(yán)重,但切削溫度高,刀具磨損快。針對這些特點(diǎn),主要在刀具、切削參數(shù)方面采取以下措施:
 
刀具材料:根據(jù)工廠現(xiàn)有條件選用YG6,YG8,YG10HT。
 
刀具幾何參數(shù):合適的刀具前后角、刀尖磨圓。
 
較低的切削速度,適中的進(jìn)給量,較深的切削深度,充分冷卻,車外圓時(shí)刀尖不能高于工件中心,否則容易扎刀,精車及車削薄壁件時(shí),刀具主偏角要大,一般為75-90度。
 
2.銑削
 
鈦合金產(chǎn)品銑削比車削困難,因?yàn)殂娤魇菙嗬m(xù)切削,并且切屑易與刀刃發(fā)生粘結(jié),當(dāng)粘屑的刀齒再次切入工件時(shí),粘屑被碰掉并帶走一小塊刀具材料,形成崩刃,極大地降低了刀具的耐用度。
 
銑削方式:一般采用順銑。
 
刀具材料:高速鋼M42。
 
一般合金鋼[iv]的加工均不采用順銑,因機(jī)床絲杠、螺母間隙的影響,順銑時(shí),銑刀作用在工件上,在進(jìn)給方向上的分力與進(jìn)給方向相同,易使工件臺產(chǎn)生間隙性竄動(dòng),造成打刀。對順銑而言,刀齒開始切入就碰到硬皮而導(dǎo)致刀具破損。但由于逆銑切屑是由薄到厚,在最初切入時(shí)刀具易與工件發(fā)生干摩擦,加重刀具的粘屑和崩刃。為使鈦合金順利銑削,還應(yīng)注意相對于通用標(biāo)準(zhǔn)銑刀,前角應(yīng)減小,后角應(yīng)加大。銑削速度宜低,盡量采用尖齒銑刀,避免使用鏟齒銑刀。
 
3.攻絲
 
鈦合金產(chǎn)品攻絲,因?yàn)榍行技?xì)小,易與刀刃及工件粘結(jié),造成加工表面粗糙度值大,扭矩大。攻絲時(shí)絲錐[v]選用不當(dāng)及操作不當(dāng)極易造成加工硬化,加工效率極低并時(shí)有絲錐折斷現(xiàn)象。
 
須優(yōu)先選用一絲到位的跳牙絲錐,齒數(shù)應(yīng)較標(biāo)準(zhǔn)絲錐少,一般為2~3齒。切削錐角宜大,錐度部分一般為3~4扣螺紋長度。為便于排屑,還可在切削錐部分磨出負(fù)傾角。盡量選用短絲錐以增加絲錐剛性。絲錐的倒錐部分應(yīng)較標(biāo)準(zhǔn)的適當(dāng)加大,以減少絲錐與工件的摩擦。
 
4.鉸削
 
鈦合金鉸削時(shí)刀具磨損不嚴(yán)重,使用硬質(zhì)合金和高速鋼鉸刀均可。使用硬質(zhì)合金鉸刀時(shí),要采取類似鉆削的工藝系統(tǒng)剛度,防止鉸刀崩刃。鈦合金鉸孔時(shí)出現(xiàn)的主要問題是鉸孔光潔度不好,必須用油石修窄鉸刀刃帶寬度,以免刃帶與孔壁粘結(jié),但要保證足夠的強(qiáng)度,一般刃寬在0.1~0.15mm為好。
 
切削刃與校準(zhǔn)部分轉(zhuǎn)接處應(yīng)為光滑圓弧,磨損后要及時(shí)修磨,并要求各齒圓弧大小一致;必要時(shí)可加大校準(zhǔn)部分倒錐。
 
5.鉆削
 
鈦合金鉆削比較困難,常在加工過程中出現(xiàn)燒刀和斷鉆現(xiàn)象。這主要是由于鉆頭刃磨不良、排屑不及時(shí)、冷卻不佳以及工藝系統(tǒng)剛性差等幾方面原因造成的。因此,在鈦合金鉆削加工中須注意合理的鉆頭刃磨,大頂角、減少外緣前角、增大外緣后角,倒錐加至標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的2~3倍。勤退刀并及時(shí)清除切屑,注意切屑的形狀和顏色。如鉆削過程中切屑出現(xiàn)羽狀或顏色變化時(shí),表明鉆頭已鈍,應(yīng)及時(shí)換刀刃磨。
 
鉆模應(yīng)固定在工作臺上,鉆模引導(dǎo)刀面宜貼近加工表面,盡量使用短鉆頭。還有一個(gè)值得注意的問題是當(dāng)采取手動(dòng)進(jìn)給時(shí),鉆頭應(yīng)在孔中不進(jìn)不退,否則鉆刃摩擦加工表面,造成加工硬化,使鉆頭變鈍。
 
6.磨削
 
磨削鈦合金零件常見的問題是粘屑造成砂輪堵塞以及零件表面燒傷。其原因是鈦合金的導(dǎo)熱性差,使磨削區(qū)產(chǎn)生高溫,從而使鈦合金與磨料發(fā)生粘結(jié)、擴(kuò)散以及強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。粘屑和砂輪堵塞導(dǎo)致磨削比顯著下降,擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,使工件被磨表面燒傷,導(dǎo)致零件疲勞強(qiáng)度降低,這在磨削鈦合金鑄件時(shí)更為明顯。
 
為解決這一問題,采取的措施是:
 
選用合適的砂輪材料:綠碳化硅TL。稍低的砂輪硬度:ZR1。
 
鈦合金材料的切削加),必須從刀具材料、切削液、加工工藝參數(shù)方面進(jìn)行控制,才能提高鈦合金材料加工的綜合效率。
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