钛合金切削加工的特点:1、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。2、钛合金材料的导热系数低:切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内,加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度,将较大缩短刀具寿命。对于钛合金切削加工来说,在刀具强度和机床功率允许的条件下,切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素,而并非切削力的大小。钛合金零件加工应注意:钛合金密度低,硬度低,材料很棉,容易“让刀”。无锡钛锻件定制费用
钛合金的加工特点钛合金属于很难的加工材料,其主要的加工特性有如下几点;A、切削刃负荷重主要是因为加工钛合金时其切削变形系数小,切削力集中在切削刃附近,容易造成崩刃。B、切削温度高钛合金导热差,其切削区域温度比45钢高约一倍左右。C、刀具磨损严重钛比较活跃,易与氧氮反应形成硬而脆的表情,加剧刀具磨损。D、后刀面摩擦力大。加工钛合金铣刀与刀具的选择加工钛合金一般选择硬质合金棒材类刀具,如钨钴类硬质合金,典型的牌号有YG8、YG6X;在选择硬质合金类钛合金刀具时,不应选择钨钛类或TiC和TiN涂层刀具。其次,加工钛合金刀具也可以选择含钴高速钢,铝或钒高速钢。但高速钢刀具加工钛合金生产效率低,容易磨损。一般大型数控刀具品牌,如瑞士Fraisa,进口DaElement品牌都有加工钛合金铣刀系列,如瑞士佛雷萨的TX系列专门来加工钛合金,大艾励文的7P系列来加工钛合金。其它大型品牌都有系列钛合金刀具。广州钛合金零件加工钛合金加工:切削加工时,切屑与前刀面接触面积小,刀尖应力大。
钛合金加工件在加工过程中的注意事项:钛合金的特性是强度高、导热性差。为了能达到像加工铝那样的切削效率,要尽可能提高切削参数,即加大金给和切深,从而导致加工切削力增大,这可能引起工件和刀具之间产生静态偏差,进而引起零件的形状精度变坏或加工过程不稳定,还会加快刀具的磨损。为此,用于钛合金加工的机床必须具有大功率和尽可能好的静、动态特性(静、动态刚度高);还需要配备相应的高压冷却润滑设备,以便在低转速、大扭矩加工情况下及时清理切屑,以减少刀具磨损和减少加工过程中产生的热量传给刀具,为了提高机床的刚度,一些机床制造商采用箱中结构或封闭式框架的焊接钢结构;进给轴用大功率进给电机驱动和高刚度无间隙导向系统,到了加工位置能夹紧,以进一步提高机床刚度;此外,还必须提高包括主轴-刀具-链接部位,以及刀柄夹持器在内的整个系统在加工过程中的刚度。
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。
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′。钛合金加工特性:弹性模量低。广州钛合金零件加工
对钛及钛合金进行挤压加工时,要求挤压温度高,挤压速度快,以防温降过快。无锡钛锻件定制费用
钛合金的加工方法:锯齿切削刃刀具的使用。由于锯齿切削刃可减小接触宽度,从而可减少热量的产生。此外,切削液可从锯齿之间到达被切削面,因此锯齿切削刃刀具对钛合金的加工十分有效。钛的各种属性使之成为具有强大吸引力的零件材料,但其中许多属性同时也影响着它的可加工性。钛具备优良的强度-重量比,其密度通常光为钢的60%。钛的弹性系数比钢低,因此质地更坚硬,挠曲度更好。钛的耐侵蚀性也优于不锈钢,而且导热性低。这些属性意味着钛金属在加工过程中会产生较高和较集中的切削力。它容易产生振动而导致切削时出现震颤;并且,它在切削时还容易与切削刀具材料发生反应,从而加剧月牙洼磨损。此外,它的导热性差,由于热主要集中在切削区,因此加工钛金属的刀具必须具备高热硬度。无锡钛锻件定制费用
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