通过对钛合金加工特性的分析,了解了影响钛合金钻削加工的因素,即在加工过程中及易出现烧刀、断钻、刀具磨损快等间题。因此,着重对钻头材料、钻头几何参数、钻削用量以及冷却液等进行了研究,并较好地解决了这一间题。钻头材料应满足以下要求:a)足够的硬度。钻头和丝锥的硬度必须大于钛合金的硬度。b)足够的强度和韧性。由于钻头和丝锥在加工钛合金时承受很大的扭转力和切削力。因此,必须有足够的强度和韧性。C)足够的耐磨性。由于钛合金韧性好,加工时切削刃要锋利,因此刀具材料必须有足够的抵抗磨损能力,这样才能减少加工硬化。d)刀具材料与钛合金亲合能力要差。由于钛合金化学活性高,因此要求刀具材料和钛合金亲合能力要差,以免形成溶敷,扩散而成合金,造成粘刀、断钻等现象。关于钛合金零件的加工,由于钛合金资料零件弹性模量小,在加工进程中遇到零件上的尖角易反弹。济南钛合金铸造加工厂家推荐
切削钛合金加工的过程中的注意事项:1、禁止使用铅或锌基合金制作的工、夹具与钛合金接触,铜、锡、镉及其合金也同样禁止使用。2、与钛合金接触的所有工、夹具或其他装置都必须洁净;经清洗过的钛合金零件,要防止油脂或指印污染,否则以后可能造成盐(氯化钠)的应力腐蚀。3、一般情况下切削加工钛合金时没有发火危险,只有在微量切削时,切下的细小切屑才有发火燃烧现象。为了避免火灾,除大量浇注切削油进行冷却之外,还应防止切屑在机床上堆积,刀具用钝后立即进行更换,或降低切削速度,加大进给量以加大切屑厚度。CNC铝合金钛合金加工报价钛合金零件加工应注意:粗加工时只会发生“切削不到位”的情况,而不会发生“过切”。
在车削参数方面,钛合金加工也是需要更多考量的。如切削速度的设定,过高的切削速度会导致切削热升高,刀具切削刃过热、粘结现象严重,刀具磨损加重,会缩短刀具使用寿命;同时会导致钛合金工件表层开裂或氧化,影响工件的力学性能,所以应在保证较大的刀具耐用度下,选择适当较低的切削速度,降低加工成本并保证加工质量。其次是切削深度的设定,因钛合金工件加工前须进行预备热处理,使得工件表面有一层氧化层,为提高刀具的耐用度应采用相对较大的切削深度,可以直接切入钛合金机体未氧化的金属层,提高刀具使用寿命。另外一个参数设定时需要考虑的是进给量,进给量的大小对产生切削温度的大小影响不是很大,在保证加工效率的前提下,减小切削速度增大进给量是合理的切削方式。为保证加工质量及提高刀具的耐用度,还应考虑到冷却液的使用,比如要充分对加工区域进行冷却,冷却液不光可以有效降低切削温度,还可以减少切削时对刀具的黏结现象,提高效率,延长刀具使用寿命。
钛合金的切削加工特点:(1)变形系数小:这是钛合金切削加工的明显特点,变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程较大增大,加速刀具磨损。(2)切削温度高:由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5~1/7),切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。(3)单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%,由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力较大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。钛合金零件加工的外表处理办法:研磨与抛光。
钛合金加工困难的原因:钛合金的导热系数小,因此在加工钛合金时切削温度很高,在相同条件下,加工TC4[i]的切削温度比45号钢高出一倍以上,加工时产生的热量很难通过工件释放;钛合金的比热小,加工时局部温度上升快。因此,造成刀具的温度很高,刀尖急剧磨损,使用寿命降低。钛合金弹性模量低[ii],使已加工表面容易产生回弹,特别是薄壁零件的加工回弹更为严重,易引起后刀面与已加工表面产生强烈摩擦,从而磨损刀具和崩刃。钛合金化学活性很强,高温下易与氧、氢、氮发生作用,使其强度增加,塑性下降,在加热和锻造过程中形成的富氧层使机械加工困难。钛合金加工注意事项:设备、刀、工、夹具应保持整洁,切屑及时清理。济南钛合金铸造加工厂家推荐
钛合金的车削和镗削加工:车削钛合金的主要问题是:切削温度高。济南钛合金铸造加工厂家推荐
TC4钛合金的切削加工性:(一)TC4的导热率为铁的1/4、铝的1/16,比不锈钢和高温合金的导热率还要低,使得加工过程中产生的大量切削热大部分残留在刀具内,造成切削温度高,刀具迅速磨损。(二)与45钢相比,TC4的切削力是其2/3~3/4,但切屑与前刀面的接触面积却只有其1/2~2/3,所以切削刃承受的应力是钢的1.3~1.5倍,刀尖或切削刃更容易磨损或损伤。(三)相同条件下,TC4材料与刀具材料的摩擦系数大于碳钢,切屑沿前刀面流出的摩擦速度高,导致摩擦功大,摩擦界面温度高,刀具易磨损。(四)高温时,钛合金能与空气中的氢、氧、氮起化学反应,形成硬化层,造成工件塑性降低,切屑与前刀面接触面积减小,加速刀具磨损。(五)TC4的弹性模量约为钢的1/2,小弹性模量和大屈强比使切削加工时工件已加工面产生较大回弹和变形,刀具后角磨损,与零件摩擦加剧。济南钛合金铸造加工厂家推荐
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