钛合金零件加工的原则:一、切削速度:切削速度是影响刀刃温度的重要因素。过高的切削速度会导致刀刃过热、刀刃粘结和扩散磨损严重,刀具重磨频繁,会缩短刀具寿命。同时会导致钛合金工件表面层开裂或氧化,影响其力学性能,所以钛合金零件加工应在保证较大的刀具耐用度的前提下,选择适当的切削速度,降低成本,保证加工质量。二、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。钛合金加工的诀窍:在铣削钛合金时,各切削参数中切削速度对刀具寿命vc的影响较大。惠州五金配件钛合金加工
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。惠州五金配件钛合金加工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”。
钛合金加工存在的问题:(1)有针对性的基础切削试验不足,难以得到具有较高切削速度的参数做工艺决策支撑。(2)企业获取切削参数渠道有限,通常来自刀具供应商手册推荐数据。这种参数尽管是来自于国外供应商较为系统的切削试验数据,但试验条件和环境与企业加工零件的工况差异不同,很难完全照搬手册数据。(3)高效切削参数试验和获取的周期较长。由于企业机床以产品批量生产为主体,很难抽出专门设备开展专项试验,切削数据的优化试验往往与真实零件的加工同步进行,存在较大风险。特别是在精加工工序,切削后零件表面已经无余量,要顾及到万一切削参数使用不当,产生断刀、崩刃或其它极容易引起表面质量问题的情况。因此,高效切削参数试验数据的选取需要分阶段逐步提升,谨慎而行,不可能在较短的周期内快速提高。往往需要多个批次、多个零件的加工验证,乃至持续数年,从验证机到原型机,甚至产品进入定型阶段还在进行提高加工效率的精益改善。
钛合金零件加工的原则:1、刀具的几何角度: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。2、夹具的夹紧力:钛合金易变形,夹紧力不能过大,特别在精加工工序时,可以选择一定的辅助支承。3、切削液:切削液是钛合金加工中不可缺少的工艺润滑油。切削液不光可以有效降低切削温度,减少刀具和切削摩擦产生的热量,还可以充当切削过程的润滑剂,减少钛合金的切屑和刀具面的黏结,提高效率、降低成本,延长刀具的寿命。但不能使用含有氯或其他卤元素和含硫的切削液,这类切削液会对钛合金的力学性能产生不良影响。钛合金加工注意事项:刀具勤修磨、保持锋利,以确保其加工过程中产生尽可能少的切削热。
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。钛及钛合金的加工性能:磨削加工性能。惠州五金配件钛合金加工
钛合金攻丝加工,特别是小孔攻丝加工是很困难的。惠州五金配件钛合金加工
加工钛合金的典型车刀具有如下特点:①刀片材料为YG6X,YG10HT;②前角较小,一般γ0=4°~6°,增强刀头强度;③有f=0.05~0.1mm的负倒棱,以增强刀刃的强度;④后角较大,一般α0=14°~16°,以减少后面的磨擦,提高刀具耐用度;⑤一般不允许磨出尖角或过渡刃,而磨出刀尖圆角r=0.5mm左右,粗车时可达r=1~2mm,以增强刀尖强度;⑥精车或车削薄壁件时,刀具主偏角要大,一般为75°~90°。使用乳化液冷却,可有效地提高刀具耐用度。在保证刀头强度的前提下使刀头具有高的耐磨性和硬度是合理加工钛合金的关健。因此选用的YG6X刀片在刃磨后应当用金刚石或碳化硅油石背刀(背出倒棱),达到消除刃磨锯口、增强刀刃强度的目的。冷却润滑系统(流量为52.8gpm,压力为1,000psi)可将冷却液直接输送到刀具/工件界面处,提高多槽刀具的排屑能力。冷却系统包括上置式喷淋头、主轴喷嘴和通过主轴内部的冷却液。惠州五金配件钛合金加工
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