如何提高钛合金切削加工的效率:钛合金材料因比强度高、密度小、耐腐蚀、耐高温和焊接性好等优异性能,在航空领域得到越来越普遍的应用?;谏鲜鲇诺悖押辖鸩牧铣梢恍┝悴考氖紫妊≡癫牧?。钛合金的一些物理力学性能给切削加工带来了较大难度。钛合金切削时变形系数小,使得切屑在前刀面上滑动摩擦路程增大,加速刀具磨损。钛合金导热系数小,切削时产生的热量不易传出,集中在切削刃附近的小范围内。钛合金弹性模量小,加工时在径向力的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。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,刀具容易产生粘结磨损。钛合金的电火花加工要求刀具和工件之间有操作间隙。知行钛合金加工价格
钛合金零件加工的原则:一、进刀深度和走刀量:走刀量的变化对温度的变化不大,所以钛合金零件加工降低切削速度增大走刀量是合理的切削方式。如果有氧化层和皮下气孔层的情况,大的切深可以直接切到基本未氧化金属层,提高刀具的寿命。二、刀具的几何角度:钛合金零件加工在切削钛合金时选择与加工方法相适应的前角和后角等几何参数并对刀尖适当的处理,会对切削效率和刀具的寿命有重要的影响。试验证明,当车削时为了改善散热条件和增强切削刃,前角一般取5°~9°;为了克服因回弹而造成的摩擦,刀体的后刀面一般取10°~15°;当钻孔时,缩短钻头长度、增加钻心的厚度和导锥量,钻头的耐用度可提高好几倍。知行钛合金加工价格切削加工钛合金时,应选用硬度高、耐磨性好、抗弯强度高、热导率高和与钛合金亲和作用小的刀具材料。
“金属3D打印技术,为钛合金零部件的加工提供了新的技术途径,也为中国的航空制造打开了一扇新窗。”金属3D打印技术,是因为设计历来都要受限于生产技术和生产工艺。拿飞机设计来说,即使有再好的空气动力学设计、再好的综合性能设计,如果没有一家公司能生产出来,没有一个工厂能加工出适配的零部件,再好的设计都是白搭——金属3D打印技术已经解决和正在解决这一难题。这根钛合金材质的C919中心翼缘条,尺寸3.07米,重量196千克,于2012年1月打印成功,同年通过商飞的性能测试,2013年成功应用在国产大飞机C919首架验证机上。这是国产机型初次在设计验证阶段,利用3D打印技术制备承力部件,在国际民机的设计生产中亦属初次。更重要的是,作为机翼关键部件,以我国当时的制造能力,还无法锻造出这样超大尺寸的复杂结构件。而如果向国外采购,又势必影响大飞机的国产化率。
钛合金的加工特性决定标准麻花钻头钻削加工钛合金时存在许多问题,主要表现:1.钻头顶角2T小,切削刃长,切下的切屑宽,因而钻头扭矩大,轴向抗力也大。同时,切屑卷曲成螺旋状程度大,切屑所占的空间也大,排屑不顺畅,影响冷却。2.钻头钻心厚度剑,由于钻削加工钛合金时钻头承受很大扭矩和轴向抗力。钻心厚度小,则钻头强度低,钻头易折断。钻头螺旋角叼、C)螺旋角直接影响主切削刃的前角。螺旋角大,则刃口锋利,切削轻快,否则会造成加工硬化。3.钻头外缘处后角of小,影响钻心处切削刃的前角。4.钻头顶角决定切屑宽度和钻头前角的大小。当钻头直径和进给量一定时,增大顶角2甲,则切削宽度变窄,单位切削刃上的负荷减轻。同时,钻头外圆处的刀尖角减小,减小了刀尖角的磨损速度,同时有利于散热,耐用度也得到提高。5.顶角对前角有很大影响。当顶角等于900时,主截面为轴向截面,其前角就是某点所处的螺旋角。因此,增大顶角2T有利于改善钻心处的切削条件。顶角影响切屑流出的方向。顶角大,切屑卷曲成螺旋的程度减小,且比较平直,容易排除,即提高了排屑性能。钛合金零件加工工艺与优化的点考虑:从热处理方面考虑。
钛合金切削加工性能分析:(1)钛合金的弹性模数小,其中TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的一半,且导热性低,因而由切削力所引起的被加工件弹性变形大,同时在加工过程中会产生较高和较集中的切削力,容易产生振动而导致切削时出现振颤,降低工件精度,为此要改善加工系统的刚性。(2)钛合金在切削加工中所产生的局部高温使钛很容易吸收大气中的氧和氮形成又硬又脆的外皮而造成工件加工表面的加工硬化现象,加工硬化速度快,使得刀具表面产生严重的划痕,容易在切削过程中产生崩刃现象。(3)钛合金材料本身的物理和化学性能使其切削加工时与工件亲和力大,切削加工时刀具与工件接触时易产生黏刀现象,增大了刀具与工件间的摩擦,产生大量的切削热,由此产生的大量切削热无法及时通过切屑散发出去,较大降低了刀具的使用寿命。因此,加工钛合金的刀具必须具备高热硬度。钛合金加工注意事项:钛合金零件加工和镜面的磨削方法有一定的区别。知行钛合金加工价格
切削钛合金加工条件的选择:超硬刀具材料。知行钛合金加工价格
钛合金加工注意事项:1、钛合金热传导系数低,加工时热量在工件局部表面堆积,很容易使刀具温度过高造成“烧刀”,则因此就要求刀具质量好,而且切削线速度要低(低转速,低进给)。具较好是钛合金专门刀具,如果没有也可以用硬质合金刀具,硬度越高越好,建议55度以上。2、由于钛合金加工刀具硬度越高质地越紧密,传热效果越好,所以尽量不要用涂层刀具,钛合金材料会和涂层里的钛发生“亲和”反应,造成“粘刀”。3、钛合金密度低,硬度低,材料很棉,容易“让刀”。粗加工时只会发生“切削不到位”的情况,而不会发生“过切”。为了避免“让刀”尺寸不到位,钛合金加工而反复加工,余量尽量少留,以提高加工效率。4、钛合金加工时需要做好冷却措施,万不可干切。小微量切削的精加工时更要注意??帕6群苄〉念押辖鹚樾迹诙俣喽茸笥一帷叭忌铡?,影响产品成型质量。知行钛合金加工价格
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