鈦合金加工存在的難點:(1)變形系數(shù)小:這在鈦合金材料的切削加工中是一個比較明顯的特征。在切削加工的過程中,切屑與前刀面接觸的面積太大,切屑在刀具的前刀面上行程比一般材料的切屑要大的多,在這樣長時間的行走會導致刀具磨損嚴重,而行走過程中還會發(fā)生摩擦導致刀具的溫度升高。(2)切削溫度高:一方面前面提到的變形系數(shù)小會導致一部分的溫度升高。而鈦合金切削加工過程中切削溫度高主要方面還是因為鈦合金的導熱系數(shù)非常的小,且切屑與刀具的前刀面的接觸的長度短,在這些因素的影響下,切削過程中產(chǎn)生的熱量很難傳導出去,主要都存積在刀尖附近,造成局部溫度太高。鈦合金加工方法盡可能使用硬質(zhì)合金刀具,如鎢鈷類硬質(zhì)合金與鈦合金化學親和力小、導熱性好、強度也較高。濟南鈦合金切削加工工廠
鈦合金的攻絲鈦合金的攻絲可能是較困難的機械加工工序。攻絲時,鈦屑排除受限制及嚴重的咬合傾向將導致螺紋配合不好,致使絲錐卡住或斷裂。在攻絲完成時,鈦合金傾向干緊縮在絲錐上。因此,應盡量避免加工盲孔或過長的通孔,以防止內(nèi)螺紋表面粗糙度變大或斷錐現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時,在攻絲方法上要不斷改進,如可以磨去絲錐后緣。沿齒刃長度在齒頂磨制軸向的排屑溝等。另一方面采用表面經(jīng)過氧化、氧化或鍍鉻處理的絲錐,以降低咬合及磨損。濟南鈦合金切削加工工廠關于鈦合金零件的加工,由于鈦合金資料零件彈性模量小,在加工進程中遇到零件上的尖角易反彈。
鈦合金的加工特點:鈦合金屬于很難的加工材料,其主要的加工特性有如下幾點;A、切削刃負荷重。主要是因為加工鈦合金時其切削變形系數(shù)小,切削力集中在切削刃附近,容易造成崩刃。B、切削溫度高。鈦合金導熱差,其切削區(qū)域溫度比45鋼高約一倍左右。C、刀具磨損嚴重。鈦比較活躍,易與氧氮反應形成硬而脆的表情,加劇刀具磨損。D、后刀面摩擦力大。鈦合金的攻絲可能是較困難的機械加工工序。攻絲時,鈦屑排除受限制及嚴重的咬合傾向將導致螺紋配合不好,致使絲錐卡住或斷裂。在攻絲完成時,鈦合金傾向干緊縮在絲錐上。因此,應盡量避免加工盲孔或過長的通孔,以防止內(nèi)螺紋表面粗糙度變大或斷錐現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時,在攻絲方法上要不斷改進,如可以磨去絲錐后緣。沿齒刃長度在齒頂磨制軸向的排屑溝等。另一方面采用表面經(jīng)過氧化、氧化或鍍鉻處理的絲錐,以降低咬合及磨損。
鈦合金機加工特性分析:(1)冷卻性能較差。鈦合金導熱系數(shù)低導致切削區(qū)散熱慢,不利于熱平衡,在切削加工過程中,散熱和冷卻效果很差,易于在切削區(qū)形成高溫,加工后零件變形回彈大,造成切削刀具扭矩增大、刃口磨損快耐用度降低。(2)排屑困難。鈦合金加工時切削熱積于切削刀附近的小面積區(qū)域內(nèi),前刀面摩擦力加大不易排屑,切削熱不易散發(fā)加速刀具磨損。(3)鈦合金化學活性高。在高溫下加工易與刀具材料起反應,形成溶敷、擴散,造成粘刀、燒刀、斷刀等現(xiàn)象。鈦合金加工刀具材料的選擇:(1)足夠的硬度。刀具的硬度必須要遠大于鈦合金硬度。(2)足夠的強度和韌性。由于刀具切削鈦合金時承受很大的扭矩和切削力,因此必須有足夠的強度和韌性。(3)足夠的耐磨性。由于鈦合金韌性好加工時切削刃要鋒利,因此刀具材料必須有足夠的抗磨損能力,這樣才能減少加工硬化。這是選擇加工鈦合金刀具較重要的參數(shù)。(4)刀具材料與鈦合金親合能力要差。由于鈦合金化學活性高,因此要避免刀具材料和鈦合金形成溶敷、擴散而成合金,造成粘刀、燒刀現(xiàn)象。鈦合金零件加工應注意:小微量切削的精加工時更要注意。
框體類鈦合金零件機械加工原則:(1)滿足工裝使用過程中工件定位的穩(wěn)定性和可靠性,有足夠的承載或夾持力,有適合零件的剛性結構。粗加工時,裝夾夾緊力可大,以防止在切削寬度、深度較大的大切削過程中零件的松動;精加工時,考慮零件易變形,工裝夾緊力要稍小,但要可防止工件松動。對于薄壁結構的特易變形零件,務必適當增加輔助支撐工裝結構。(2)盡量充分考慮零件設計基準(使用基準)、工裝定位基準及零件檢驗基準間的統(tǒng)一或關聯(lián)。(3)滿足裝夾過程中的方法簡單與操作快捷。(4)滿足工裝在調(diào)整、一并轉序或更換過程中具有可靠的重復定位性。(5)盡可能地回避結構復雜、成本昂貴,嚴格遵循手動、氣動、液壓、伺服的依次優(yōu)先設計采用原則。(6)周向需要設計限位防轉裝置,防止二次裝夾沒周向基準。如批量較大,可以設計氣動、液壓的自動化夾具,實現(xiàn)加工時壓緊塊自動讓位以及自動回復壓緊。如是側面開槽(孔)以及其他涉及到可能在加工零件時會切削到工裝的情況,一般來講在設計時應考慮適當讓位,更優(yōu)的方案是推薦該工裝匹配部位選用與零件相同的材質(zhì),以避免刀具的損壞而帶來的質(zhì)量事故。鈦合金零件加工的外表處理辦法:研磨與拋光。濟南鈦合金切削加工工廠
鈦合金加工注意事項:操作清洗過的鈦合金零件應戴干凈的手套,避免以后造成氯化鈉應力腐蝕。濟南鈦合金切削加工工廠
鈦合金切削加工性能分析:(1)鈦合金的彈性模數(shù)小,其中TC4的彈性模量E=110GPa,約為鋼的一半,且導熱性低,因而由切削力所引起的被加工件彈性變形大,同時在加工過程中會產(chǎn)生較高和較集中的切削力,容易產(chǎn)生振動而導致切削時出現(xiàn)振顫,降低工件精度,為此要改善加工系統(tǒng)的剛性。(2)鈦合金在切削加工中所產(chǎn)生的局部高溫使鈦很容易吸收大氣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現(xiàn)象,加工硬化速度快,使得刀具表面產(chǎn)生嚴重的劃痕,容易在切削過程中產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象。(3)鈦合金材料本身的物理和化學性能使其切削加工時與工件親和力大,切削加工時刀具與工件接觸時易產(chǎn)生黏刀現(xiàn)象,增大了刀具與工件間的摩擦,產(chǎn)生大量的切削熱,由此產(chǎn)生的大量切削熱無法及時通過切屑散發(fā)出去,較大降低了刀具的使用壽命。因此,加工鈦合金的刀具必須具備高熱硬度。濟南鈦合金切削加工工廠
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