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。钛合金加工特性:切削过程中的安全性能差。上海钛合金锻件加工工厂
钛合金零件加工工艺与优化的点考虑:从工件的结构上考虑。在对工件进行结构设计的时候,不光光要考虑工件的使用性能,还应该考虑这种结构对于加工过程的适应性,不同的工件结构所对应的加工方法是不同的,为了保证零件加工的精度,对工件结构的设计尤为重要。一般来讲,由钛合金板材加工而成的零件的应用都有较高的精度要求以及使用要求,零件的变形不光光会导致安装等过程中出现困难,并且有可能不能完成设计时零件所需要完成的工作。所以,为了避免出现工件在加工过程中出现变形的情况,一,可以考虑将工件设计成对称的结构,这种结构使得工件在加工过程中各部分内力的释放是同步的,避免出现内力分布不均等情况。二,在薄板的设计上,尽可能保证整个薄板的厚度一致,并且在工件的一些转角处,因为加工或者热处理,可能出现应力集中的现象,可以通过将转角设计位圆弧的结构进行过渡,从而减小工件的变形。钛锻件加工工厂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。
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。
钛合金零件如何加工才能生产出更好的产品:1.切割状态。主要是因为接触面比较小,单位压力比较大,工件表面会出现无数的切割线,不会出现有光泽的网络,可以观察到脱落的磨粒。2.在半切削状态下,随着工件表面波峰的去除,工件表面会变得平整,切削磨粒增多。主要特点是工件表面的磨粒会变浅发亮,还能看到磨粒脱落的痕迹。3.镜面抛光状态。随着不断的加工,切削厚度会变薄,表面会变得非常光滑,直到较后被氧化成黑色的氧化铁。主要特点是工件表面看不到磨削线,出现整体光泽,看不到磨粒和切屑脱落。钛合金零件加工工艺与优化的点考虑:从工件的装夹方面考虑。
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。在加工钛合金零件中实现切屑有用合理的断屑,大极限地操控被加工区域的温度。禅城区钛合金加工手册
钛合金零件加工应注意:热传导系数低,也就是不传热。上海钛合金锻件加工工厂
钛合金的车削加工及镗孔:车削钛合金的主要问题是:切削温度高;刀具磨损较严重;切削回弹大。在合适的机械加工条件下。车削和镗孔并不是特别困难的工序。对于连续切削、大批量生产或金属去除量大的切削,一般都采用硬质合金刀具,当进行成型切削、车槽或切断时,适合用调整钢刀具,金属陶瓷刀具也得到应用。同其他机械加工操作一样,始终采用恒定的强制进刀,可以避免切削中断。切削过程中不要停止或减速。一般不要进行切削,而应进行充分冷却;冷却剂可采用5%硝酸钠水溶液或1/20可溶性油乳状水溶液。锻造前,车削原始棒料表面富氧层采用硬质合金刀具,其切削深度应大于富氧层厚度,切削速度为20~30m/min,进给量为0.1~0.2mm/r。镗削是精加工,特别是对薄壁钛合金产品在镗削加工中,应防止烧伤和零件装夹变形。上海钛合金锻件加工工厂
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