技(jì)術前(qián)沿:鈦合金材料的精密加工的經(jīng)驗分(fèn)享
經驗分享眾所周知,航空航天行業當中的精密加工對於材料的要求是很高的,當然一方是為了要滿足航空設備的特殊性,還有更重要的是因為航天的環景影響。因為特(tè)殊的環境影響,所(suǒ)以(yǐ)市麵上的一般材料當然滿(mǎn)足(zú)不了該環境的需求(qiú),勢必需要一(yī)些(xiē)特(tè)殊的材料進行替代。今天向大家介紹一種比較常用的(de)材料,那(nà)就是鈦合金,特別是航空(kōng)航(háng)天方麵,更是常見,為(wéi)何這種材料運用比較(jiào)多呢?那與它的(de)特性有一定的關係。
鈦合金,它的比重(chóng)小,決定的了質量小,強度和熱強度高,決定了硬度與耐高溫,且耐海水和酸堿腐蝕(shí)等(děng)一係列優良的物理機械性能,決定其不論在何種環境都可使用,另外還有一點,變形係數很小(xiǎo),因此在航天、航空、船舶、石油、化工等工業中得到了廣泛的應(yīng)用。
正因為鈦合金具有以上的與普通材料不一樣的地方,也決定它在精密(mì)加工中有很大的(de)難度,很多機械加(jiā)工工廠都不願意去加工此種材料,也不知道如何去加工這種材料。為此,西(xī)安瑞(ruì)華泵業經(jīng)過長期的與一些鈦(tài)合金加工客戶了解溝通,整理了一些小小的技巧與大家分享(xiǎng)!
經驗分享由於鈦合金變形係數(shù)小、切削溫度高,刀尖應力大、加工(gōng)硬化嚴重,造成在切削(xuē)加工時,刀具(jù)容易磨損、崩刃,切削加工質量難以保證。那如何做切削(xuē)加工呢?
鈦合金切削時,切削力不(bú)大,加工(gōng)硬化也(yě)不嚴重,容易(yì)獲得比較好的表麵光(guāng)潔度,但是鈦合(hé)金(jīn)導熱係數小,切削溫度高,刀具磨損較大,刀具耐用度低,刀具(jù)應(yīng)選用與鈦化學親和作用小(xiǎo),導熱係數高,強度大,晶粒度小的鎢鈷類硬質合金刀具,如YG8,YG3等刀具。鈦合金在車削過程中,斷屑是加工中的難題,特別是純鈦的加工,為了達到(dào)斷屑的目的,可將切削部分刃磨成全弧(hú)形的卷屑(xiè)槽,前淺後深,前窄後寬,使切(qiē)屑易(yì)於向外(wài)排出,從而不會讓切屑纏繞在工件表麵,造成(chéng)工件表麵(miàn)劃傷。
鈦合(hé)金(jīn)切削變形(xíng)係數(shù)小(xiǎo),刀與屑(xiè)的接觸麵(miàn)積小,切削溫度高,為了減少切削熱的產生,①車刀(dāo)的前角不宜(yí)過大,硬質合金車刀的前角一般取5-8度,由於鈦合(hé)金的硬度高,為了增大車刀的抗衝擊強度,車刀(dāo)的後角也不宜過大,一般取(qǔ)5°,為了加強刀尖部分的強度,改善散熱條件,提高刀具(jù)的抗衝擊(jī)能力,采用了絕對值較(jiào)大的負刃傾角。
控製合理的(de)切(qiē)削速度,不宜過快,並且在加工過程中使用鈦合金專用切削液冷(lěng)卻,可有效的提高刀具耐用(yòng)度,並選取理的進給量。
鑽(zuàn)削加工也是比較常用的,鈦合金鑽削(xuē)比較困難,常在加工過程中出現燒刀(dāo)和斷鑽現象。主要原因(yīn)是(shì)鑽頭(tóu)刃磨不良,排屑不及時,冷卻不佳以(yǐ)及工藝係統剛性差(chà)等方麵原因造成的。視鑽頭的直(zhí)徑而(ér)定,磨(mó)窄橫刃,寬度(dù)一般在0.5㎜,以便(biàn)減少軸向力,減少因阻力帶來的震動。同時在距離鑽頭尖部(bù)5-8㎜處,將鑽頭刃帶磨窄,留0.5㎜左右,有利(lì)於鑽頭(tóu)在排屑。幾何形(xíng)狀(zhuàng)必須(xū)刃磨正確,兩切削刃必須保(bǎo)持對稱,這樣可以防止鑽頭僅一麵刀(dāo)刃切削,切削力全(quán)部集中在一側,使鑽頭(tóu)過早(zǎo)的磨損,甚至會因打滑(huá)造成崩刃現象。始終要(yào)保持刀刃(rèn)鋒利,當刀刃變鈍時(shí),應立即停鑽(zuàn),重新刃磨鑽頭。如果用變鈍的鑽頭繼續強(qiáng)行切削,鑽頭很快會由於(yú)摩擦高溫而燒傷、退火致使鑽頭報廢。同時也是(shì)工件的硬化層加厚,給以後重新鑽孔增加了難度和修磨鑽頭的次數。按鑽孔深度要(yào)求,應盡量(liàng)縮短鑽頭長度,加大鑽心厚度以增加剛性,防止在鑽孔(kǒng)是因抖動而(ér)造成崩刃。經實踐證明φ15的鑽頭長150比長195的壽命大。所以長(zhǎng)度的選取也是很重要的。
經驗(yàn)分享經過上麵的兩種常用加工來看(kàn),鈦合金的加工也是相對來說比較難的,但經過很好的(de)加(jiā)工還是可以加工出不錯的精密零件的(de),航空航天設備的鈦合金零件。
