鈦合金常見(jiàn)的機械加工工序有哪些?

[ 信息發(fā)布:本站 | 發(fā)布時(shí)間:2019-02-27 00:00:00 | 瀏覽:0 ]

鈦合金的導熱系數小,約為鐵的1/3,機械加工時(shí)產(chǎn)生的熱量很難通過(guò)工件釋放;同時(shí)由于鈦合金比熱小,加工時(shí)局部溫度上升快。因此,容易造成刀具溫度很高,使刀尖急劇磨損,使用壽命降低。實(shí)驗證明,切削鈦合金的刀具前端溫度比切削鋼的溫度高2-3倍。導熱系數、彈性模量、化學(xué)活性及合金類(lèi)型和顯微組織是影響鈦合金機械加工性能的主要因素。鈦合金彈性模量低,使已加工表面容易產(chǎn)生回彈,特別是薄壁零件的加工回彈更為嚴重,易引起后刀面與已加工表面產(chǎn)生強烈摩擦,從而磨損刀具和崩刃。鈦合金化學(xué)活性很強,高溫下極易與氧、氫、氮發(fā)生作用,使其硬度增加,塑性下降,在加熱和鍛造過(guò)程中形成的富氧層的機械加工困難。鈦合金的合金成分不同,其加工性能也不一樣,在退火狀態(tài)下,a型鈦合金機械加工性能較好;a+β型鈦合金次之;β型鈦合金強度高,淬透性好,但機械加工性能最差。


  鈦合金機械加工的方法很多,主要包括:車(chē)削、銑削、鏜孔、鉆削、磨削、攻絲、鋸削、電火花加工等。

  1.鈦合金的車(chē)削加工及鏜孔

  車(chē)削鈦合金的主要問(wèn)題是:切削溫度高;刀具磨損較嚴重;切削回彈大。在合適的機械加工條件下。車(chē)削和鏜孔并不是特別困難的工序。對于連續切削、大批量生產(chǎn)或金屬去除量大的切削,一般都采用硬質(zhì)合金刀具,當進(jìn)行成型切削、車(chē)槽或切斷時(shí),適合用調整鋼刀具,金屬陶瓷刀具也得到應用。同其他機械加工操作一樣,始終采用恒定的強制進(jìn)刀,可以避免切削中斷。切削過(guò)程中不要停止或減速。一般不要進(jìn)行切削,而應進(jìn)行充分冷卻;冷卻劑可采用5%硝酸鈉水溶液或1/20可溶性油乳狀水溶液。鍛造前,車(chē)削原始棒料表面富氧層采用硬質(zhì)合金刀具,其切削深度應大于富氧層厚度,切削速度為20~30m/min,進(jìn)給量為0.1~0.2mm/r。鏜削是精加工,特別是對薄壁鈦合金產(chǎn)品在鏜削加工中,應防止燒傷和零件裝夾變形。

  2.鈦合金的鉆削加工

  鉆削鈦合金時(shí)容易生成長(cháng)而薄的卷曲切屑,同時(shí)鉆削熱量大,容易使切屑過(guò)分堆積或粘附在鉆削刃上,這是造成鉆削鈦合金困難的主要原因。鉆孔要采用短而鋒利的鉆頭和低速強制進(jìn)給,支撐支架要緊固,并要給以重復充分冷卻,尤其是深孔鉆削。鉆削過(guò)程中鉆頭在孔內應保持鉆削狀態(tài)而不允許在鉆孔內空轉,并應保持低而恒速的鉆削速度。鉆通孔要仔細,當快要鉆通時(shí),為了清理鉆頭和鉆孔,及去除鉆屑,最好退回鉆頭,最終破孔時(shí)采用強制進(jìn)給,這樣可以獲得光滑的孔。

  3.鈦合金的攻絲

  鈦合金的攻絲可能是最困難的機械加工工序。攻絲時(shí),鈦屑排除受限制及嚴重的咬合傾向將導致螺紋配合不好,致使絲錐卡住或斷裂。在攻絲完成時(shí),鈦合金傾向干緊縮在絲錐上。因此,應盡量避免加工盲孔或過(guò)長(cháng)的通孔,以防止內螺紋表面粗糙度變大或斷錐現象的產(chǎn)生。同時(shí),在攻絲方法上要不斷改進(jìn),如可以磨去絲錐后緣。沿齒刃長(cháng)度在齒頂磨制軸向的排屑溝等。另一方面采用表面經(jīng)過(guò)氧化、氧化或鍍鉻處理的絲錐,以降低咬合及磨損。

  4.鈦合金的鋸割加工

  鋸割鈦合金時(shí),要采用低的表面速度和連續強制進(jìn)料。實(shí)驗證明,齒距為4.2mm~8.5mm的粗齒高速鋼鋸條適用于鋸鈦合金。若用帶鋸鋸鈦合金,其鋸條齒距由工件厚度決定,一般為2.5mm~25.4mm,材料厚度愈厚,齒距愈大。同時(shí)必須保持強制進(jìn)料能力和所需的冷卻劑。

  5.鈦臺金的電火花加工

  鈦合金的電火花加工要求工具與工件間有―個(gè)操作間隙。間隙范圍最好取在0.005mm0.4mm,較小的間隙常用于要求表面光滑的精加工,較大間隙則用于要求迅速去除金屬的粗加工。電極材料最好選用銅和鋅。

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