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分享加工中心精加工鈦合金的工藝分析

作者: 編輯: 來源: 發(fā)布日期: 2018.07.04
信息摘要:
分享加工中心精加工鈦合金的工藝分析
鈦合金材料由于其密度小,比強度高,耐高溫,抗氧化性能好等特點,應用廣泛。但鈦合金機械加工性能差,影響了該材料的廣泛使用。

鈦合金即在工業(yè)純鈦中加入合金元素,以提高鈦的強度。鈦合金可分三種:a鈦合金,b鈦合金和a+b鈦合金。a b鈦合金是由a和b雙相組成,這類合金組織穩(wěn)定,高溫變形性能、韌性、塑性較好,能進行淬火、時效處理,使合金強化。

鈦合金的性能特點主要表現在: 

1) 比強度高。鈦合金密度小(4.4kg/dm3)重量輕,但其比強度卻大于超高強度鋼。 

2) 熱強性高。鈦合金的熱穩(wěn)定性好,在300~500℃條件下,其強度約比鋁合金高10倍。 

3) 化學活性大。鈦可與空氣中的氧、氮、一氧化碳、水蒸氣等物質產生強烈的化學反應,在表面形成TiC及TiN硬化層。 

導熱性差。鈦合金導熱性差,鈦合金TC4在200℃時的熱導率l=16.8W/m·℃,導熱系數是0.036卡/厘米·秒·℃。

鈦合金機加工特性分析 :

首先,鈦合金導熱系數低,僅是鋼的1/4,鋁的1/13,銅的1/25。因切削區(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。其次,鈦合金的導熱系數低,使切削熱積于切削刀附近的小面積區(qū)域內不易散發(fā),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。最后,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、斷刀等現象。 

加工中心加工鈦合金特點 

·加工中心可以多個零件同時加工,提高生產效率。 

·提高零件的加工精度,產品一致性好。加工中心有刀具補償功能,可以獲得機床本身的加工精度。 

·有廣泛的適應性和較大的靈活性。如本零件的圓弧加工、倒角和過渡圓角。 

·可以實現一機多能。加工中心可以進行銑削、鉆孔、鏜孔、攻絲等一系列加工。 

·可以進行精確的成本計算,控制生產進度。 

·不需要專用夾具,節(jié)約大量成本經費,縮短生產周期。 

·大大減輕了工人的勞動強度。 

·可以與UG等加工軟件進行多軸加工。 

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冷卻液 :

鈦合金加工最好不用含氯的冷卻液,避免產生有毒物質和引起氫脆,也能防止鈦合金高溫應力腐蝕開裂。 

選用合成水溶性乳化液,也可自配用冷卻液。 

切削加工時冷卻液要保證充足,冷卻液循環(huán)速度要快,切削液流量和壓力要大,加工中心都配有專用冷卻噴嘴,只要注意調整就能達到預期的效果。 

通過對鈦合金的特性分析,解決了鈦合金切削加工過程中存在的難題;通過編制正確、科學的加工工藝,可以降低成本,提高生產效率,出如下結論: 

·用加工中心精加工鈦合金,滿足了零件形狀復雜,高精度的要求,且可多件同時加工,提高生產效率。 

·高鈷刀具材料是鈦合金理想的加工刀具。 

·選擇合理的刀具幾何參數、切削參數、冷卻液,可以延長切削刀具壽命,提高生產效率。 

·安排出合理科學的工藝規(guī)程是提高效益、節(jié)約成本的最佳方法。



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