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分享加工中心精加工钛合金的工艺分析

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.07.04
信息摘要:
分享加工中心精加工钛合金的工艺分析
钛合金材料由于其密度小,比强度高,耐高温,抗氧化性能好等特点,应用广泛。但钛合金机械加工性能差,影响了该材料的广泛使用。

钛合金即在工业纯钛中加入合金元素,以提高钛的强度。钛合金可分三种:a钛合金,b钛合金和a+b钛合金。a b钛合金是由a和b双相组成,这类合金组织稳定,高温变形性能、韧性、塑性较好,能进行淬火、时效处理,使合金强化。

钛合金的性能特点主要表现在: 

1) 比强度高。钛合金密度小(4.4kg/dm3)重量轻,但其比强度却大于超高强度钢。 

2) 热强性高。钛合金的热稳定性好,在300~500℃条件下,其强度约比铝合金高10倍。 

3) 化学活性大。钛可与空气中的氧、氮、一氧化碳、水蒸气等物质产生强烈的化学反应,在表面形成TiC及TiN硬化层。 

导热性差。钛合金导热性差,钛合金TC4在200℃时的热导率l=16.8W/m·℃,导热系数是0.036卡/厘米·秒·℃。

钛合金机加工特性分析 :

首先,钛合金导热系数低,仅是钢的1/4,铝的1/13,铜的1/25。因切削区散热慢,不利于热平衡,在切削加工过程中,散热和冷却效果很差,易于在切削区形成高温,加工后零件变形回弹大,造成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快,耐用度降低。其次,钛合金的导热系数低,使切削热积于切削刀附近的小面积区域内不易散发,前刀面摩擦力加大,不易排屑,切削热不易散发,加速刀具磨损。最后,钛合金化学活性高,在高温下加工易与刀具材料起反应,形成溶敷、扩散,造成粘刀、烧刀、断刀等现象。 

加工中心加工钛合金特点 

·加工中心可以多个零件同时加工,提高生产效率。 

·提高零件的加工精度,产品一致性好。加工中心有刀具补偿功能,可以获得机床本身的加工精度。 

·有广泛的适应性和较大的灵活性。如本零件的圆弧加工、倒角和过渡圆角。 

·可以实现一机多能。加工中心可以进行铣削、钻孔、镗孔、攻丝等一系列加工。 

·可以进行精确的成本计算,控制生产进度。 

·不需要专用夹具,节约大量成本经费,缩短生产周期。 

·大大减轻了工人的劳动强度。 

·可以与UG等加工软件进行多轴加工。 

劲诺切削液

冷却液 :

钛合金加工最好不用含氯的冷却液,避免产生有毒物质和引起氢脆,也能防止钛合金高温应力腐蚀开裂。 

选用合成水溶性乳化液,也可自配用冷却液。 

切削加工时冷却液要保证充足,冷却液循环速度要快,切削液流量和压力要大,加工中心都配有专用冷却喷嘴,只要注意调整就能达到预期的效果。 

通过对钛合金的特性分析,解决了钛合金切削加工过程中存在的难题;通过编制正确、科学的加工工艺,可以降低成本,提高生产效率,出如下结论: 

·用加工中心精加工钛合金,满足了零件形状复杂,高精度的要求,且可多件同时加工,提高生产效率。 

·高钴刀具材料是钛合金理想的加工刀具。 

·选择合理的刀具几何参数、切削参数、冷却液,可以延长切削刀具寿命,提高生产效率。 

·安排出合理科学的工艺规程是提高效益、节约成本的最佳方法。



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