鈦合金加工件在加工過程中的注意事項:鈦合金的特性是強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性差。為了能達(dá)到像加工鋁那樣的切削效率,要盡可能提高切削參數(shù),即加大金給和切深,從而導(dǎo)致加工切削力增大,這可能引起工件和刀具之間產(chǎn)生靜態(tài)偏差,進(jìn)而引起零件的形狀精度變壞或加工過程不穩(wěn)定,還會加快刀具的磨損。為此,用于鈦合金加工的機(jī)床必須具有大功率和盡可能好的靜、動態(tài)特性(靜、動態(tài)剛度高);還需要配備相應(yīng)的高壓冷卻潤滑設(shè)備,以便在低轉(zhuǎn)速、大扭矩加工情況下及時清理切屑,以減少刀具磨損和減少加工過程中產(chǎn)生的熱量傳給刀具,為了提高機(jī)床的剛度,一些機(jī)床制造商采用箱中結(jié)構(gòu)或封閉式框架的焊接鋼結(jié)構(gòu);進(jìn)給軸用大功率進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動和高剛度無間隙導(dǎo)向系統(tǒng),到了加工位置能夾緊,以進(jìn)一步提高機(jī)床剛度;此外,還必須提高包括主軸-刀具-鏈接部位,以及刀柄夾持器在內(nèi)的整個系統(tǒng)在加工過程中的剛度。影響鈦合金高精度薄壁零件加工精度的要素:剩余應(yīng)力對變形的影響。鈦合金工藝品順德區(qū)
針對鈦合金難加工材料,進(jìn)行了大量的試驗及總結(jié):①刀具材料的選擇。應(yīng)盡可能采用硬質(zhì)合金刀具,并應(yīng)選用與鈦合金親和力較小的YG類硬質(zhì)合金。如為斷續(xù)切削或有沖擊時,也可采用高速鋼刀具(如W2Mo9Cr4VCo8等),或采用超細(xì)顆粒的硬質(zhì)合金(如YG10H、YG8W等)。②合理選擇刀具幾何參數(shù)。刀具的磨損,刀鈍會使零件主切削抗力增大,造成墊片變形,刀具切削刃太鋒利雖然有利于切削,但刀具強(qiáng)度較低,刀具易于磨損,反而使切削力增大,同樣使零件變形,通過反復(fù)加工實踐,在精加工時,前角取γ0=15°~20°,后角取α0=8°~12°。③切削用量的選擇。選用較低的切削速度及較大的進(jìn)給量和切削深度。用硬質(zhì)合金車刀車削時,可取s=0.1~0.3mm/r;粗加工時切削深度一定要大于氧化皮的深度。高明區(qū)鈦合金ta18鈦合金攻絲加工,特別是小孔攻絲加工是很困難的。
鈦合金切削加工存在哪些難點(diǎn)?在銑削加工中,由于鈦合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)低,而且切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產(chǎn)生的熱不易傳出,集中在切削變形區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi),加工時切削刃刃口處會產(chǎn)生極高的切削溫度,將較大縮短刀具壽命。對于鈦合金Ti6Al4V來說,在刀具強(qiáng)度和機(jī)床功率允許的條件下,切削溫度的高低是影響刀具壽命的關(guān)鍵因素,而并非切削力的大小。鈦合金銑削加工需要合適條件,鈦合金與其他大多數(shù)金屬材料加工相比,鈦加工不光要求更高,而且限制更多。這是因為鈦合金所具有的冶金特性和材料屬性可能會對切削作用和材料本身產(chǎn)生嚴(yán)重影響。但是,如果選擇適當(dāng)?shù)牡毒卟⒄_加以使用,并且按照鈦加工要求將機(jī)床和配置優(yōu)化到較佳狀態(tài),那么就完全可以滿足這些要求,并獲得令人滿意的高性能和完美結(jié)果。傳統(tǒng)鈦金屬加工過程中碰到的許多問題并非不可避免,只要克服鈦屬性對加工過程的影響,就能取得成功。
鈦合金的加工方法:鋸齒切削刃刀具的使用。由于鋸齒切削刃可減小接觸寬度,從而可減少熱量的產(chǎn)生。此外,切削液可從鋸齒之間到達(dá)被切削面,因此鋸齒切削刃刀具對鈦合金的加工十分有效。鈦的各種屬性使之成為具有強(qiáng)大吸引力的零件材料,但其中許多屬性同時也影響著它的可加工性。鈦具備優(yōu)良的強(qiáng)度-重量比,其密度通常光為鋼的60%。鈦的彈性系數(shù)比鋼低,因此質(zhì)地更堅硬,撓曲度更好。鈦的耐侵蝕性也優(yōu)于不銹鋼,而且導(dǎo)熱性低。這些屬性意味著鈦金屬在加工過程中會產(chǎn)生較高和較集中的切削力。它容易產(chǎn)生振動而導(dǎo)致切削時出現(xiàn)震顫;并且,它在切削時還容易與切削刀具材料發(fā)生反應(yīng),從而加劇月牙洼磨損。此外,它的導(dǎo)熱性差,由于熱主要集中在切削區(qū),因此加工鈦金屬的刀具必須具備高熱硬度。鈦合金加工特性:硬度因素。
鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小,約為鐵的1/3,機(jī)械加工時產(chǎn)生的熱量很難通過工件釋放;同時由于鈦合金比熱小,加工時局部溫度上升快。因此,容易造成刀具溫度很高,使刀尖急劇磨損,使用壽命降低。實驗證明,切削鈦合金的刀具前端溫度比切削鋼的溫度高2-3倍。導(dǎo)熱系數(shù)、彈性模量、化學(xué)活性及合金類型和顯微組織是影響鈦合金機(jī)械加工性能的主要因素。鈦合金彈性模量低,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),高溫下極易與氧、氫、氮發(fā)生作用,使其硬度增加,塑性下降,在加熱和鍛造過程中形成的富氧層的機(jī)械加工困難。鈦合金的合金成分不同,其加工性能也不一樣,在退火狀態(tài)下,a型鈦合金機(jī)械加工性能較好;a+β型鈦合金次之;β型鈦合金強(qiáng)度高,淬透性好,但機(jī)械加工性能較差。鈦合金材料的切削加工原則:改善切削條件。南京鈦合金切削加工廠家
鈦合金零件如何加工才能生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品:鏡面拋光狀態(tài)。鈦合金工藝品順德區(qū)
鈦合金加工的主要工藝訣竅如下:(1)采用正角型幾何形狀的刀片,以減少切削力、切削熱和工件的變形。(2)保持恒定的進(jìn)給以避免工件的硬化,在切削過程中刀具要始終處于進(jìn)給狀態(tài),銑削時徑向吃刀量ae應(yīng)為半徑的30%。(3)采用高壓大流量切削液,以保證加工過程的熱穩(wěn)定性,防止因溫度過高導(dǎo)致工件表面變性和刀具損壞。(4)保持刀片刃口鋒利,鈍的刀具是熱集結(jié)和磨損的原因,容易導(dǎo)致刀具失效。(5)盡可能在鈦合金較軟的狀態(tài)加工,因為淬硬后材料變得更難加工,熱處理提高了材料的強(qiáng)度并增加刀片的磨損。(6)使用大的刀尖圓弧半徑或倒角切入,盡可能把更多的刀刃進(jìn)入切削。這可以減少每一點(diǎn)的切削力和熱量,防止局部破損。在銑削鈦合金時,各切削參數(shù)中切削速度對刀具壽命vc的影響較大,徑向吃刀量(銑削深度)次之。鈦合金工藝品順德區(qū)
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