钛合金导热差、硬度高、易回弹。导热差体现在加工过程中由于摩擦产生的热量非常大,如果是其他金属会很快传到整体上,比如我们平时用的锅。但是钛合金导热差,会把热量不断聚集起来,使得钛合金变黏,使刀具受热变脆、磨损严重,甚至损坏刀具,就仿佛在用刀切橡皮糖一样。钛合金硬度大,同样用在飞机上的铝合金材料加工起来就显得简单一些:加工1米钛合金材料的时间可以加工25米铝合金材料,而且还更省刀,但铝合金强度难以达到要求,因此钛合金加工虽然难,但是非常必要。而且钛合金回弹严重,影响零件加工精度,尤其是对于薄壁、外形复杂的零件,其加工难度更大。钛合金加工特性:导热系数低。顺德区进口钛合金板
钛合金材料的切削加工原则:在加工过程中,所选用的刀具材料、切削条件以及切削加工时间都会影响钛合金切削加工的效率和经济性。1.选用合理的刀具材料。针对钛合金材料的性能、加工方法、加工技术条件,合理地选用刀具材料。刀具材料应选择较常用、价格较低、耐磨性好、热硬性高,并具有足够韧性的材料。2.改善切削条件。机床-夹具-刀具的系统刚性要好。机床各部分间隙要调整好,主轴的径向跳动要小。夹具装夹工作要牢固,要有足够刚性。刀具切削部分尽量要短,在容屑足够的情况下尽量加大切削刃厚度,提高刀具的强度和刚性。3.对被加工材料进行适当的热处理。通过热处理来改变钛合金材料的性能和金相组织,达到改善材料切削加工性的目的。4.选择合理的切削用量。切削速度要低。因为切削速度对切削刃的温度影响很大,切削速度越高,则切削刃温度剧增,切削刃温度的高低直接影响着刀具的寿命,所以要选择合适的切削速度。顺德区钛合金的切削加工及刀具设计钛合金零件加工:对工件已加工表面的磨削作用会逐渐转变为抛光作用,其加工过程是连续自动转换的。
根据生产现场的观察,加工钛合金时,钛合金被切削时易产生弹性变形和弹性恢复,使摩擦力和切削力增大,刀具磨损加快,被切螺纹精度降低。丝攻的前刀面崩损严重,多发生在切削锥上接近导向部分附近,开始是单个螺牙崩掉,继而是几个螺牙的前刀面连片的崩掉。这是由于该部位的切削刃接近于螺纹外径,刀齿变尖,强度减弱。当前角较大时,强度减弱更为明显,刀刃受力集中在螺齿间部分,更易崩损。因此丝锥的合理前角应根据被加工钛合金材料的加工特性来选择,应选择较小前角,为此选前角为5°左右。后角选择不当对丝锥崩齿也有一定的影响,如果切削锥的后角太大,则丝锥回攻时未脱落的切屑及已脱落细小切屑容易从刃瓣背后挤进去,而不是被切掉,与丝锥背面产生强烈的摩擦和挤压,有时也会引起丝锥前刀面的崩损。为了减小摩擦力和摩擦扭矩、避免丝锥粘屑、提高螺纹表面质量,将加工钛合金用丝锥后角加大为4°~8°。同时,整个丝锥牙型面应全齿铲背,保证齿侧后角为30′~40′。
钛合金零件如何加工才能生产出更好的产品:对工件已加工表面的磨削作用会逐渐转变为抛光作用,其加工过程是连续自动转换的。超钛合金零件的加工主要是获得相对较小的粗糙度。在钛合金零件加工过程中,工件的设计应合理。在设计过程中,要考虑加工是否方便,工艺和要求是否符合工厂和市场供应的实际情况。精密加工企业需要提供完善的设备、高精度的加工设备和检验设备。在材料方面,计算每个工件所需的材料、工艺布置和加工方法,遵循严格的工艺要求也很重要。钛合金零件如何加工才能生产出更好的产品:镜面抛光状态。
针对钛合金难加工材料,进行了大量的试验及总结:①刀具材料的选择。应尽可能采用硬质合金刀具,并应选用与钛合金亲和力较小的YG类硬质合金。如为断续切削或有冲击时,也可采用高速钢刀具(如W2Mo9Cr4VCo8等),或采用超细颗粒的硬质合金(如YG10H、YG8W等)。②合理选择刀具几何参数。刀具的磨损,刀钝会使零件主切削抗力增大,造成垫片变形,刀具切削刃太锋利虽然有利于切削,但刀具强度较低,刀具易于磨损,反而使切削力增大,同样使零件变形,通过反复加工实践,在精加工时,前角取γ0=15°~20°,后角取α0=8°~12°。③切削用量的选择。选用较低的切削速度及较大的进给量和切削深度。用硬质合金车刀车削时,可取s=0.1~0.3mm/r;粗加工时切削深度一定要大于氧化皮的深度。钛合金加工的诀窍:保持恒定的进给以避免工件的硬化,在切削过程中刀具要始终处于进给状态。顺德区进口钛合金板
选择技术好、经验丰富的从事钛合金零件加工的工人。没有专业技术,就不可能进行精密加工。顺德区进口钛合金板
钛合金的切削加工特点:1冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不光会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。2、刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外皮,极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛合金加工中较困难的工序。另外,由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强,在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下,刀具很容易产生粘结磨损。车削钛合金时,有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重;进给量f<0.1mm/r时,磨损主要发生在后刀面上;当f>0.2mm/r时,前刀面将出现磨损;用硬质合金刀具精车和半精车时,后刀面的磨损以VBmax<0.4mm较合适。顺德区进口钛合金板
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