鈦合金切削加工的特點: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,由于鈦合金對刀具材料的化學親和性強,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,有時前刀面的磨損甚至比后刀面更為嚴重。2、鈦合金材料的導熱系數(shù)低:切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產(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),加工時切削刃刃口處會產(chǎn)生極高的切削溫度,將較大縮短刀具壽命。對于鈦合金切削加工來說,在刀具強度和機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”。無錫鈦鍛件定制費用
鈦合金的加工特點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;A、切削刃負荷重主要是因為加工鈦合金時其切削變形系數(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、刀具磨損嚴重鈦比較活躍,易與氧氮反應形成硬而脆的表情,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,典型的牌號有YG8、YG6X;在選擇硬質(zhì)合金類鈦合金刀具時,不應選擇鎢鈦類或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,切屑與前刀面接觸面積小,刀尖應力大。
鈦合金加工件在加工過程中的注意事項:鈦合金的特性是強度高、導熱性差。為了能達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,進而引起零件的形狀精度變壞或加工過程不穩(wěn)定,還會加快刀具的磨損。為此,用于鈦合金加工的機床必須具有大功率和盡可能好的靜、動態(tài)特性(靜、動態(tài)剛度高);還需要配備相應的高壓冷卻潤滑設備,以便在低轉(zhuǎn)速、大扭矩加工情況下及時清理切屑,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,為了提高機床的剛度,一些機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);進給軸用大功率進給電機驅(qū)動和高剛度無間隙導向系統(tǒng),到了加工位置能夾緊,以進一步提高機床剛度;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)的整個系統(tǒng)在加工過程中的剛度。
鈦合金的切削加工特點:(1)變形系數(shù)?。哼@是鈦合金切削加工的明顯特點,變形系數(shù)小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動摩擦的路程較大增大,加速刀具磨損。(2)切削溫度高:由于鈦合金的導熱系數(shù)很小(只相當于45號鋼的1/5~1/7),切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產(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號鋼時高出一倍以上。(3)單位面積上的切削力大:主切削力比切鋼時約小20%,由于切屑與前刀面的接觸長度極短,單位接觸面積上的切削力較大增加,容易造成崩刃。同時,由于鈦合金的彈性模量小,加工時在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形,引起振動,加大刀具磨損并影響零件的精度。因此,要求工藝系統(tǒng)應具有較好的剛性。鈦合金加工困難的原因:鈦合金的導熱系數(shù)小,因此在加工鈦合金時切削溫度很高。
根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的觀察,加工鈦合金時,鈦合金被切削時易產(chǎn)生彈性變形和彈性恢復,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重,多發(fā)生在切削錐上接近導向部分附近,開始是單個螺牙崩掉,繼而是幾個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,強度減弱。當前角較大時,強度減弱更為明顯,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根據(jù)被加工鈦合金材料的加工特性來選擇,應選擇較小前角,為此選前角為5°左右。后角選擇不當對絲錐崩齒也有一定的影響,如果切削錐的后角太大,則絲錐回攻時未脫落的切屑及已脫落細小切屑容易從刃瓣背后擠進去,而不是被切掉,與絲錐背面產(chǎn)生強烈的摩擦和擠壓,有時也會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,整個絲錐牙型面應全齒鏟背,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
對鈦及鈦合金進行擠壓加工時,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被切削面,因此鋸齒切削刃刀具對鈦合金的加工十分有效。鈦的各種屬性使之成為具有強大吸引力的零件材料,但其中許多屬性同時也影響著它的可加工性。鈦具備優(yōu)良的強度-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)地更堅硬,撓曲度更好。鈦的耐侵蝕性也優(yōu)于不銹鋼,而且導熱性低。這些屬性意味著鈦金屬在加工過程中會產(chǎn)生較高和較集中的切削力。它容易產(chǎn)生振動而導致切削時出現(xiàn)震顫;并且,它在切削時還容易與切削刀具材料發(fā)生反應,從而加劇月牙洼磨損。此外,它的導熱性差,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。無錫鈦鍛件定制費用
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