钛合金加工铣削比车削困难,因为铣削是断续切削,并且切屑易与刀刃发生粘结,当粘屑的刀齿再次切入工件时,粘屑被碰掉并带走一小块刀具材料,形成崩刃,极大地降低了刀具的耐用度。因此对钛合金铣削采取了措施:铣削方式:一般采用顺铣。刀具材料:高速钢M42。从工件装夹及设备方面提高工艺系统刚性。这里需要特别指出的是:一般合金钢的加工均不采用顺铣,因机床丝杠、螺母间隙的影响,顺铣时,铣刀作用在工件上,在进给方向上的分力与进给方向相同,易使工件台产生间隙性窜动,造成打刀。对顺铣而言,刀齿一开始切入就碰到硬皮而导致刀具破损。但由于逆铣切屑是由薄到厚,在较初切入时刀具易与工件发生干摩擦,加重刀具的粘屑和崩刃,就钛合金而言,后一矛盾显得更为突出。钛合金加工特性:导热系数低。知行钛合金加工电话
对于薄壁类框体钛合金零件精度要求高的部位,工装的装夹可能会导致零件的新变形,要保证零件的加工精度和性能。因为在切削过程中,切削力、夹紧力之间的波动效应会产生耦合作用,导致夹紧不当的附加应力、切削后的残余应力、工件内部的残余应力再次分布,当工装卸力后就产生加工后新的变形。为此针对特殊的部位,推荐运用“过渡外形可调支撑”或“过渡外形柔性工装”的办法,即根据自由状态下零件过渡外形的形状设计与之完全贴合的可调(柔性)支撑并夹紧。如是加工大型薄壁钛合金零件内壁时,更多从节约成本的角度,一般通常采用碗状包托与芯部衬托相结合的工装结构方式,这种方式可更有效地实现工装的装夹可靠。深圳钛合金涂层加工哪家好钛合金材料的切削加工原则:对被加工材料进行适当的热处理。
框体类钛合金零件机械加工原则:(1)满足工装使用过程中工件定位的稳定性和可靠性,有足够的承载或夹持力,有适合零件的刚性结构。粗加工时,装夹夹紧力可大,以防止在切削宽度、深度较大的大切削过程中零件的松动;精加工时,考虑零件易变形,工装夹紧力要稍小,但要可防止工件松动。对于薄壁结构的特易变形零件,务必适当增加辅助支撑工装结构。(2)尽量充分考虑零件设计基准(使用基准)、工装定位基准及零件检验基准间的统一或关联。(3)满足装夹过程中的方法简单与操作快捷。(4)满足工装在调整、一并转序或更换过程中具有可靠的重复定位性。(5)尽可能地回避结构复杂、成本昂贵,严格遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先设计采用原则。(6)周向需要设计限位防转装置,防止二次装夹没周向基准。如批量较大,可以设计气动、液压的自动化夹具,实现加工时压紧块自动让位以及自动回复压紧。如是侧面开槽(孔)以及其他涉及到可能在加工零件时会切削到工装的情况,一般来讲在设计时应考虑适当让位,更优的方案是推荐该工装匹配部位选用与零件相同的材质,以避免刀具的损坏而带来的质量事故。
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′。钛及钛合金的加工性能:挤压加工性能。知行钛合金加工电话
钛合金加工特性:弹性模量低。知行钛合金加工电话
钛合金加工中叶片沟槽磨损是在切削深度方向上的前、后的局部磨损,通常是由加工初期留下的硬化层引起的。加工温度超过800℃时,刀具与工件材料之间的化学反应和扩散也是造成坡口磨损的原因之一。加工过程中,工件的钛分子在叶片前堆积,在高压、高温下“焊接”在叶片上,形成碎片结节。当肿从刀片上移除时,刀片上的碳化物涂层被带走。由于钛的耐热性,在加工过程中冷却是必不可少的,以使刀片和刀具表面不过热。采用端部冷却剂,对凹坑、空腔或全槽进行方肩铣削和面铣削时,可获得较佳的去屑效果。切割钛时,切屑很容易粘在刀片上,导致下一轮铣削旋转和再次切割切屑,经常导致边缘线塌陷。每个叶片腔都有自己的冷却剂孔/注入来解决这个问题,提高叶片的恒定性能。另一个巧妙的解决方案是螺纹冷却孔。长刃铣刀有许多刀片。在每个孔上应用冷却剂需要高的泵容量和压力。另一方面可以根据需要堵塞不必要的孔,使液体较大限度地流向需要的孔。知行钛合金加工电话
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