鈦合金切削加工的特點(diǎn):1、刀具易磨損:毛坯經(jīng)過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工后,形成硬而脆的不均勻外皮,極易造成崩刃現(xiàn)象,使得切除硬皮成為鈦合金加工中較困難的工序。另外,由于鈦合金對(duì)刀具材料的化學(xué)親和性強(qiáng),在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下,刀具很容易產(chǎn)生粘結(jié)磨損。車削鈦合金時(shí),有時(shí)前刀面的磨損甚至比后刀面更為嚴(yán)重。2、鈦合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)低:切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度極短,切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出,集中在切削變形區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi),加工時(shí)切削刃刃口處會(huì)產(chǎn)生極高的切削溫度,將較大縮短刀具壽命。對(duì)于鈦合金切削加工來說,在刀具強(qiáng)度和機(jī)床功率允許的條件下,切削溫度的高低是影響刀具壽命的關(guān)鍵因素,而并非切削力的大小。鈦合金零件加工應(yīng)注意:鈦合金密度低,硬度低,材料很棉,容易“讓刀”。無錫鈦鍛件定制費(fèi)用
鈦合金的加工特點(diǎn)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(diǎn);A、切削刃負(fù)荷重主要是因?yàn)榧庸も伜辖饡r(shí)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(dǎo)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(yán)重鈦比較活躍,易與氧氮反應(yīng)形成硬而脆的表情,加劇刀具磨損。D、后刀面摩擦力大。加工鈦合金銑刀與刀具的選擇加工鈦合金一般選擇硬質(zhì)合金棒材類刀具,如鎢鈷類硬質(zhì)合金,典型的牌號(hào)有YG8、YG6X;在選擇硬質(zhì)合金類鈦合金刀具時(shí),不應(yīng)選擇鎢鈦類或TiC和TiN涂層刀具。其次,加工鈦合金刀具也可以選擇含鈷高速鋼,鋁或釩高速鋼。但高速鋼刀具加工鈦合金生產(chǎn)效率低,容易磨損。一般大型數(shù)控刀具品牌,如瑞士Fraisa,進(jìn)口DaElement品牌都有加工鈦合金銑刀系列,如瑞士佛雷薩的TX系列專門來加工鈦合金,大艾勵(lì)文的7P系列來加工鈦合金。其它大型品牌都有系列鈦合金刀具。廣州鈦合金零件加工鈦合金加工:切削加工時(shí),切屑與前刀面接觸面積小,刀尖應(yīng)力大。
鈦合金加工件在加工過程中的注意事項(xiàng):鈦合金的特性是強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性差。為了能達(dá)到像加工鋁那樣的切削效率,要盡可能提高切削參數(shù),即加大金給和切深,從而導(dǎo)致加工切削力增大,這可能引起工件和刀具之間產(chǎn)生靜態(tài)偏差,進(jìn)而引起零件的形狀精度變壞或加工過程不穩(wěn)定,還會(huì)加快刀具的磨損。為此,用于鈦合金加工的機(jī)床必須具有大功率和盡可能好的靜、動(dòng)態(tài)特性(靜、動(dòng)態(tài)剛度高);還需要配備相應(yīng)的高壓冷卻潤(rùn)滑設(shè)備,以便在低轉(zhuǎn)速、大扭矩加工情況下及時(shí)清理切屑,以減少刀具磨損和減少加工過程中產(chǎn)生的熱量傳給刀具,為了提高機(jī)床的剛度,一些機(jī)床制造商采用箱中結(jié)構(gòu)或封閉式框架的焊接鋼結(jié)構(gòu);進(jìn)給軸用大功率進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)和高剛度無間隙導(dǎo)向系統(tǒng),到了加工位置能夾緊,以進(jìn)一步提高機(jī)床剛度;此外,還必須提高包括主軸-刀具-鏈接部位,以及刀柄夾持器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)在加工過程中的剛度。
鈦合金的切削加工特點(diǎn):(1)變形系數(shù)?。哼@是鈦合金切削加工的明顯特點(diǎn),變形系數(shù)小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動(dòng)摩擦的路程較大增大,加速刀具磨損。(2)切削溫度高:由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很小(只相當(dāng)于45號(hào)鋼的1/5~1/7),切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度極短,切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出,集中在切削區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi),切削溫度很高。在相同的切削條件下,切削溫度可比切削45號(hào)鋼時(shí)高出一倍以上。(3)單位面積上的切削力大:主切削力比切鋼時(shí)約小20%,由于切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度極短,單位接觸面積上的切削力較大增加,容易造成崩刃。同時(shí),由于鈦合金的彈性模量小,加工時(shí)在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形,引起振動(dòng),加大刀具磨損并影響零件的精度。因此,要求工藝系統(tǒng)應(yīng)具有較好的剛性。鈦合金加工困難的原因:鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小,因此在加工鈦合金時(shí)切削溫度很高。
根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的觀察,加工鈦合金時(shí),鈦合金被切削時(shí)易產(chǎn)生彈性變形和彈性恢復(fù),使摩擦力和切削力增大,刀具磨損加快,被切螺紋精度降低。絲攻的前刀面崩損嚴(yán)重,多發(fā)生在切削錐上接近導(dǎo)向部分附近,開始是單個(gè)螺牙崩掉,繼而是幾個(gè)螺牙的前刀面連片的崩掉。這是由于該部位的切削刃接近于螺紋外徑,刀齒變尖,強(qiáng)度減弱。當(dāng)前角較大時(shí),強(qiáng)度減弱更為明顯,刀刃受力集中在螺齒間部分,更易崩損。因此絲錐的合理前角應(yīng)根據(jù)被加工鈦合金材料的加工特性來選擇,應(yīng)選擇較小前角,為此選前角為5°左右。后角選擇不當(dāng)對(duì)絲錐崩齒也有一定的影響,如果切削錐的后角太大,則絲錐回攻時(shí)未脫落的切屑及已脫落細(xì)小切屑容易從刃瓣背后擠進(jìn)去,而不是被切掉,與絲錐背面產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦和擠壓,有時(shí)也會(huì)引起絲錐前刀面的崩損。為了減小摩擦力和摩擦扭矩、避免絲錐粘屑、提高螺紋表面質(zhì)量,將加工鈦合金用絲錐后角加大為4°~8°。同時(shí),整個(gè)絲錐牙型面應(yīng)全齒鏟背,保證齒側(cè)后角為30′~40′。鈦合金加工特性:彈性模量低。廣州鈦合金零件加工
對(duì)鈦及鈦合金進(jìn)行擠壓加工時(shí),要求擠壓溫度高,擠壓速度快,以防溫降過快。無錫鈦鍛件定制費(fèi)用
鈦合金的加工方法:鋸齒切削刃刀具的使用。由于鋸齒切削刃可減小接觸寬度,從而可減少熱量的產(chǎn)生。此外,切削液可從鋸齒之間到達(dá)被切削面,因此鋸齒切削刃刀具對(duì)鈦合金的加工十分有效。鈦的各種屬性使之成為具有強(qiáng)大吸引力的零件材料,但其中許多屬性同時(shí)也影響著它的可加工性。鈦具備優(yōu)良的強(qiáng)度-重量比,其密度通常光為鋼的60%。鈦的彈性系數(shù)比鋼低,因此質(zhì)地更堅(jiān)硬,撓曲度更好。鈦的耐侵蝕性也優(yōu)于不銹鋼,而且導(dǎo)熱性低。這些屬性意味著鈦金屬在加工過程中會(huì)產(chǎn)生較高和較集中的切削力。它容易產(chǎn)生振動(dòng)而導(dǎo)致切削時(shí)出現(xiàn)震顫;并且,它在切削時(shí)還容易與切削刀具材料發(fā)生反應(yīng),從而加劇月牙洼磨損。此外,它的導(dǎo)熱性差,由于熱主要集中在切削區(qū),因此加工鈦金屬的刀具必須具備高熱硬度。無錫鈦鍛件定制費(fèi)用
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