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精密機(jī)加工零件生產(chǎn)廠家
鋁合金精密零件,不銹鋼精密零件,精密沖壓件
信息來源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2021-05-14
機(jī)械加工合金以其比強(qiáng)度高、機(jī)械性能及抗蝕性良好而成為飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)理想的制造材料，但由于其切削加工性差，長(zhǎng)期以來在很大程度上制約了它的應(yīng)用。隨著加工工藝技術(shù)的發(fā)展，近年來，鈦合金已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)段、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、排氣裝置等零件的制造以及飛機(jī)的大梁隔框等結(jié)構(gòu)框架件的制造。我公司某新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的鈦合金零件約占零件總數(shù)的11%。本文是在該新機(jī)試制過程中積累的對(duì)鈦合金材料切削特性以及在不同加工方法下表現(xiàn)出的具體特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)及所應(yīng)采取工藝措施的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
1： 機(jī)械加工鈦合金的切削加工性及普遍原則，鈦合金按金屬組織分為a相、b相、a+b相，分別以TA，TB，TC表示其牌號(hào)和類型。我公司某新型發(fā)動(dòng)機(jī)所用材料為TA，TC兩種。一般鑄、鍛件采用TA系列，棒料用TC系列。特點(diǎn)及切削加工性
鈦合金相對(duì)一般合金鋼具有以下優(yōu)點(diǎn)：
比強(qiáng)變高：鈦合金密度只有4.5g/cm3，比鐵小得多，而其強(qiáng)度與普通碳鋼相近。機(jī)械性能好：鈦合金熔點(diǎn)為1660℃，比鐵高，具有較高的熱強(qiáng)度，可在550℃以下工作，同時(shí)在低溫下通常顯示出較好的韌性?？刮g性好：在550℃以下鈦合金表面易形成致密的氧化膜，故不容易被進(jìn)一步氧化，對(duì)大氣、海水、蒸汽以及一些酸、堿、鹽介質(zhì)均有較高的抗蝕能力。另一方面，鈦合金的切削加工性比較差。主要原因?yàn)椋簩?dǎo)熱性差，致使切削溫度很高，降低了刀具耐用度。
600℃以上溫度時(shí)，表面形成氧化硬層，對(duì)刀具有強(qiáng)烈的磨損作用。塑性低、硬度高，使剪切角增大，切屑與前刀面接觸長(zhǎng)度很小，前刀面上應(yīng)力很大，刀刃易發(fā)生破損。彈性模量低，彈性變形大，接近后刀面處工件表面回彈量大，所以已加工表面與后刀面的接觸面積大，磨損嚴(yán)重。鈦合金切削過程中的這些特點(diǎn)使其加工變得十分困難，導(dǎo)致加工效率低，刀具消耗大。
切削加工的普遍原則
東莞cnc加工廠根據(jù)鈦合金的性質(zhì)和切削過程中的特點(diǎn)，加工時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：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(xué)親和力小、導(dǎo)熱性好、強(qiáng)度也較高。低速下斷續(xù)切削時(shí)可選用耐沖擊的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金，成形和復(fù)雜刀具可用高溫性能好的高速鋼。
采用較小的前角和較大的后角以增大切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度，減小工件與后刀面的摩擦，刀尖采用圓弧過渡刃以提高強(qiáng)度，避免尖角燒損和崩刃。要保持刀刃鋒利，以保證排屑流暢，避免粘屑崩刃。切削速度宜低，以免切削溫度過高；進(jìn)給量適中，過大易燒刀，過小則因刀刃在加工硬化層中工作而磨損過快；切削深度可較大，使刀尖在硬化層以下工作，有利于提高刀具耐用度。加工時(shí)須加冷卻液充分冷卻。切削鈦合金時(shí)吃刀抗力較大，故工藝系統(tǒng)需保證有足夠的剛度。由于鈦合金易變形，所以切削夾緊力不能大，特別是在某些精加工工序時(shí)，必要時(shí)可使用一定的輔助支承。
以上是鈦合金加工時(shí)需考慮的普遍原則，事實(shí)上，用不同的加工方法時(shí)及在不同的條件下存在著不同的矛盾突出點(diǎn)和解決問題的側(cè)重點(diǎn)。2鈦合金切削加工的工藝措施
車削
鈦合金車削易獲得較好的表面粗糙度，加工硬化不嚴(yán)重，但切削溫度高，刀具磨損快。針對(duì)這些特點(diǎn)，主要在刀具、切削參數(shù)方面采取以下措施：
刀具材料：根據(jù)工廠現(xiàn)有條件選用YG6，YG8，YG10HT。 刀具幾何參數(shù)：合適的刀具前后角、刀尖磨圓。較低的切削速度。適中的進(jìn)給量。較深的切削深度。選用的具體參數(shù)見表1。
表1:車削鈦合金參數(shù)表,工序 :車刀前角go°車刀后角ao°刀尖圓弧半徑re mm:切削速度v m/min:切削深度ap mm進(jìn)給量f mm/r粗車5 6～10 1～2 40 3 0.2～0.精車 5 6～10 0.5 60 0.2～0.5 0.1 此外還須注意以下3點(diǎn)：充分冷卻。車外圓時(shí)刀尖不能高于工件中心，否則容易扎刀。精車及車削薄壁件時(shí)，刀具主偏角要大，一般為75～90°。
銑削
機(jī)械加工鈦合金銑削比車削困難，因?yàn)殂娤魇菙嗬m(xù)切削，并且切屑易與刀刃發(fā)生粘結(jié)，當(dāng)粘屑的刀齒再次切入工件時(shí)，粘屑被碰掉并帶走一小塊刀具材料，形成崩刃，極大地降低了刀具的耐用度。因此對(duì)鈦合金銑削采取了3點(diǎn)措施：
銑削方式：一般采用順銑。刀具材料：高速鋼M42。
從工件裝夾及設(shè)備方面提高工藝系統(tǒng)剛性。
這里需要特別指出的是：一般合金鋼的加工均不采用順銑，因機(jī)床絲杠、螺母間隙的影響，順銑時(shí)，銑刀作用在工件上，在進(jìn)給方向上的分力與進(jìn)給方向相同，易使工件臺(tái)產(chǎn)生間隙性竄動(dòng)，造成打刀。對(duì)順銑而言，刀齒一開始切入就碰到硬皮而導(dǎo)致刀具破損。但由于逆銑切屑是由薄到厚，在最初切入時(shí)刀具易與工件發(fā)生干摩擦，加重刀具的粘屑和崩刃，就鈦合金而言，后一矛盾顯得更為突出。 此外，為使鈦合金順利銑削，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
相對(duì)于通用標(biāo)準(zhǔn)銑刀，前角應(yīng)減小，后角應(yīng)加大。銑削速度宜低。盡量采用尖齒銑刀，避免使用鏟齒銑刀.刀尖應(yīng)圓滑轉(zhuǎn)接。大量使用切削液。
東莞cnc加工廠為提高生產(chǎn)效率，可適當(dāng)增加銑削深度與寬度，銑削深度一般粗加工為1.5～3.0mm，精加工為0.2～0.5mm。磨削:磨削鈦合金零件常見的問題是粘屑造成砂輪堵塞以及零件表面燒傷。其原因是鈦合金的導(dǎo)熱性差，使磨削區(qū)產(chǎn)生高溫，從而使鈦合金與磨料發(fā)生粘結(jié)、擴(kuò)散以及強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。粘屑和砂輪堵塞導(dǎo)致磨削比顯著下降，擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，使工件被磨表面燒傷，導(dǎo)致零件疲勞強(qiáng)度降低，這在磨削鈦合金鑄件時(shí)更為明顯。為解決這一問題，采取的措施是：選用合適的砂輪材料：綠碳化硅TL。稍低的砂輪硬度：ZR1。較粗的砂輪粒度：60。稍低的砂輪速度：10～20m/s。稍小的進(jìn)給量。用乳化液充分冷卻。
