鈦合金密度低、比強度(強度/密度)高、抗腐蝕性能好、耐熱性高、韌性(xìng)、塑性、可焊性均較好,目前在航空航天、汽車、醫學(xué)、體育用品及電解工業等許多領域均已大量使用鈦合(hé)金(jīn)。但導熱性(xìng)能差、硬度高、彈性模量(liàng)低等特性也導致鈦合金成(chéng)為較(jiào)難加(jiā)工的金屬材料。本文是針對(duì)其工藝特性總結出的鈦(tài)合金切(qiē)削加工中的一些工藝措施。
盡可能使用硬質合金刀具,鎢鈷類硬質合金具有強度(dù)高(gāo)、導熱性較好(hǎo)的特點,與鈦高溫下也不易發生化學反應(yīng),適合用來加工鈦合(hé)金。
鈦合金零件加工工藝合理選擇刀具幾何參數。為降低切削溫度,減少刀具(jù)粘結現(xiàn)象,可適當減小刀具前角,通過(guò)增加切屑與前刀麵的接觸麵積來散熱;同時增大刀具後角,減(jiǎn)少因已加工表麵回彈與刀具後刀麵摩擦接觸而(ér)產生刀具粘結(jié)、已加工表麵精度降低的現象;刀尖宜(yí)采用圓弧過渡以增強刀具強度。加工鈦(tài)合金要經常修(xiū)磨刀具以保證其刃形鋒利、排(pái)屑順暢
適宜的切削參數。確定切削參數可參考一下方案:較低的切削速度――切削速(sù)度高會導致切削(xuē)溫度急劇升高;適中的進給量――進給量大則切削溫度高,進給量小則刀刃因在硬化層中切削時間(jiān)長而磨損加快;較(jiào)大的切削深(shēn)度――刀尖越過鈦(tài)合金表麵的(de)硬化層切削能提高刀具壽命。
加(jiā)工中切削(xuē)液流量和壓力要大,對加工區域要充分連續(xù)的冷卻以(yǐ)降低切削溫度。
選用(yòng)機床(chuáng)必須始終注意提高穩定性以避免振動趨勢。振動會(huì)造成刀刃崩碎、刀片損壞(huài)的結果。同時,加工鈦合金工藝係統剛性要好以保證切削時采用較大的切削深度(dù),但鈦合金加工回彈大,夾緊力較大會加劇工件變形,故精加(jiā)工(gōng)時可以考慮使用拚裝夾具等輔助支撐以滿足工藝係統剛度要求。
銑削方式一般采用順銑。鈦合金加工中逆銑造成的銑刀粘屑和崩刃要比順銑產(chǎn)生的銑刀破損(sǔn)嚴重得多(duō)。
磨削常見的問題是粘屑造成砂輪堵塞以及零件表麵燒傷。鈦(tài)合金零件加工工藝故磨削時宜(yí)采用磨粒(lì)鋒利、硬度高、導熱性好的綠碳化矽砂輪;根據被加工表麵光潔度的不(bú)同砂輪(lún)粒度可采用 F36~F80;砂輪硬度應較軟,用以減少磨粒與磨屑的粘附(fù),降低磨(mó)削熱(rè);磨削進給量要小、速度(dù)偏低,乳化液充足。
鈦合金鑽孔時需要對(duì)標準鑽頭進行修磨以減少(shǎo)燒刀(dāo)和鑽頭折斷現(xiàn)象。鈦合金零(líng)件加工工藝修磨方法:適當增(zēng)大頂角(jiǎo)、減小切削部位前角、增大切削部(bù)位後角,圓柱刃倒錐度數(shù)翻倍。加工(gōng)中應增加退刀次數,鑽頭不得在(zài)孔內停留,及時清(qīng)除切屑,足量的乳化液冷(lěng)卻,注意觀察(chá)鑽頭變鈍應及時清除切屑,足量的乳化液冷卻,注(zhù)意觀察鑽頭變鈍應及時更換(huàn)修磨。
鈦合金鉸孔也(yě)需要(yào)對標(biāo)準鉸刀進行改製:鉸刀刃帶寬度應小於0.15mm,切削部位與校準部位宜圓弧過渡(dù),避免出現尖點。鉸孔時可采用組鉸刀多次鉸削,每次增加鉸刀直徑0.1mm以下,主軸轉速宜稍慢,退刀時(shí)不(bú)停車。用這(zhè)種方法鉸孔(kǒng)能達到較高的光潔度要求。
攻螺紋(wén)是鈦合金加工中最為困難的一環,因扭矩(jǔ)過大,絲錐刀齒很快就會磨損(sǔn),已加工部位的回(huí)彈甚(shèn)至能使絲錐折斷在孔內。選用普(pǔ)通絲錐加工時應根據直(zhí)徑大小適當減少其齒數以增(zēng)大容屑空間(jiān),在校準齒(chǐ)上留出0.15mm寬度(dù)的刃帶後需將後角增大至30°左右,去除1/2~1/3齒背,校(xiào)準齒保留3扣後增大倒錐度數。建議選用跳牙絲(sī)錐能(néng)有效的減少刀具和工件接觸麵積,加工效(xiào)果亦較好。
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