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鈦合金材料精密加工的技術

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發表時間:2017-12-05 14:57

鈦合金材料精密加工的技術

 今天向大家介紹一種比較常用的材料,那就是鈦合金,特別是航空航天方面,更是常見,為何這種材料運用比較多呢?那與它的特性有一定的關系。

 鈦合金,它的比重小,決定的了質量小,強度和熱強度高,決定了硬度與耐高溫,且耐海水和酸堿腐蝕等一系列優良的物理機械性能,決定其不論在何種環境都可使用,另外還有一點,變形系數很小,因此在航天、航空、船舶、石油、化工等工業中得到了廣泛的應用。

 正因為鈦合金具有以上的與普通材料不一樣的地方,也決定它在精密加工中有很大的難度,很多機械加工工廠都不愿意去加工此種材料,也不知道如何去加工這種材料。為此,隨恩潤滑油經過長期的與一些鈦合金加工客戶了解溝通,整理了一些小小的技巧與大家分享!

 由于鈦合金變形系數小、切削溫度高,刀尖應力大、加工硬化嚴重,造成在切削加工時,刀具容易磨損、崩刃,切削加工質量難以保證。那如何做切削加工呢?

 鈦合金切削時,切削力不大,加工硬化也不嚴重,容易獲得比較好的表面光潔度,但是鈦合金導熱系數小,切削溫度高,刀具磨損較大,刀具耐用度低,刀具應選用與鈦化學親和作用小,導熱系數高,強度大,晶粒度小的鎢鈷類硬質合金刀具,如YG8,YG3等刀具。鈦合金在車削過程中,斷屑是加工中的難題,特別是純鈦的加工,為了達到斷屑的目的,可將切削部分刃磨成全弧形的卷屑槽,前淺后深,前窄后寬,使切屑易于向外排出,從而不會讓切屑纏繞在工件表面,造成工件表面劃傷。

 鈦合金切削變形系數小,刀與屑的接觸面積小,切削溫度高,為了減少切削熱的產生,①車刀的前角不宜過大,硬質合金車刀的前角一般取5-8度,由于鈦合金的硬度高,為了增大車刀的抗沖擊強度,車刀的后角也不宜過大,一般取5°,為了加強刀尖部分的強度,改善散熱條件,提高刀具的抗沖擊能力,采用了絕對值較大的負刃傾角。

 控制合理的切削速度,不宜過快,并且在加工過程中使用鈦合金專用切削液冷卻,可有效的提高刀具耐用度,并選取理的進給量。

 鉆削加工也是比較常用的,鈦合金鉆削比較困難,常在加工過程中出現燒刀和斷鉆現象。主要原因是鉆頭刃磨不良,排屑不及時,冷卻不佳以及工藝系統剛性差等方面原因造成的。視鉆頭的直徑而定,磨窄橫刃,寬度一般在0.5㎜,以便減少軸向力,減少因阻力帶來的震動。同時在距離鉆頭尖部5-8㎜處,將鉆頭刃帶磨窄,留0.5㎜左右,有利于鉆頭在排屑。幾何形狀必須刃磨正確,兩切削刃必須保持對稱,這樣可以防止鉆頭僅一面刀刃切削,切削力全部集中在一側,使鉆頭過早的磨損,甚至會因打滑造成崩刃現象。始終要保持刀刃鋒利,當刀刃變鈍時,應立即停鉆,重新刃磨鉆頭。如果用變鈍的鉆頭繼續強行切削,鉆頭很快會由于摩擦高溫而燒傷、退火致使鉆頭報廢。同時也是工件的硬化層加厚,給以后重新鉆孔增加了難度和修磨鉆頭的次數。按鉆孔深度要求,應盡量縮短鉆頭長度,加大鉆心厚度以增加剛性,防止在鉆孔是因抖動而造成崩刃。經實踐證明φ15的鉆頭長150比長195的壽命大。所以長度的選取也是很重要的。

 經過上面的兩種常用加工來看,鈦合金的加工也是相對來說比較難的,但經過很好的加工還是可以加工出不錯的精密零件的,航空航天設備的鈦合金零件。


文章分類: 技術文件
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