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加工鈦合金刀具選用 ? - 加工中心

由于鈦合金具有比重小,比強(qiáng)度與熱強(qiáng)度高,熱穩(wěn)定性和抗腐蝕性好,可以顯著地減輕產(chǎn)品重量,提高推重比、結(jié)構(gòu)的抗熱能力和可靠性,所以在航空、航天、石油、化工、造船等部門得到廣泛應(yīng)用,幾年來,由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求,我們?cè)阝伜辖鸬那邢骷庸すに嚿线M(jìn)行了一些探索,下面就此作一介紹。鈦合金簡(jiǎn)介鈦合金是同素異構(gòu)體,在低于882℃時(shí)呈密排六方晶體,稱為α鈦,在882℃呈體心六方晶體,稱為p鈦,隨著添加其它合金元素的種類、數(shù)量不同,相變、溫度及相分含量也逐漸改變,從而得到不同的鈦合金,室溫下可分為α、(α+β)、β型三種?基本組織,各組織對(duì)應(yīng)的典型牌號(hào)有α鈦:TA6―TA8;α+β:TCl―TCll;β鈦;TBl―TB3。 (1)影響鈦合金切削加工性的因素鈦及鈦合金的切削加工,從切削的刀具耐用度、加工表面的質(zhì)量及切屑形成和排屑的難易程度等方面來衡量,鈦及鈦合金屬難加工材料。鈦及鈦合金的切削加工性比奧氏體不銹鋼還差,退火或固溶處理的鈦合金切削加工性優(yōu)于高溫合金,而經(jīng)時(shí)效處理后的鈦合金切削加工性和高溫合金差不多。 鈦合金切削加工性差主要有以下原因:①導(dǎo)熱、導(dǎo)溫系數(shù)小,切削溫度高。鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)平均是工業(yè)純鈦的一半,導(dǎo)溫系數(shù)分別為鐵和鋁的1/4和1/16,因此在相同的切削條件下,鈦合金的切削溫度比45鋼高1倍以上。 ②切削變形系數(shù)小,單位面積上的切削力大。鈦合金的切削變形系數(shù)小于1或接近1,鈦合金切屑被主切削刃切離后,立即向上翻卷,使切屑與刀具前刀面接觸減少,刀具單位面積上所承受的壓力要比一般鋼材大得多,切削溫度急劇上升、③化學(xué)活性大。 鈦合金在300℃以上高溫下極易與刀具材料“親和”,產(chǎn)生嚴(yán)重的粘刀現(xiàn)象o (2)刀具材料的選擇 切削加工鈦合金的刀具材料,要求抗變強(qiáng)度高、硬度高、韌性好、熱硬性好、耐磨性好,還要散熱好,決不能用含鈦的刀具材料,因?yàn)楹伒牡毒卟牧显诟邷叵潞苋菀着c鈦合金親和,加劇刀具磨損。切削刀具要求刀面表面光潔,刃口鋒利。對(duì)多刃刀具,應(yīng)控制切削刃的跳動(dòng)量。 綜合因素探討影響鈦合金切削加工的因素很多,要依據(jù)實(shí)際零件加工情況從各個(gè)方面進(jìn)行綜合分析,找出******途徑。下面介紹一下在加工TA7、TC4材料零件中采取的幾點(diǎn)措施。 (1)切削機(jī)床、夾具的選擇切削加工鈦合金應(yīng)選擇剛性好、功率大、具有大的變速范圍和進(jìn)給范圍的機(jī)床,以便于調(diào)整切削參數(shù)。切削加工前認(rèn)真調(diào)整機(jī)床導(dǎo)軌間隙,或單獨(dú)使用某一方向進(jìn)給加工時(shí),最好將另一方向的螺母鎖緊,減少機(jī)床振動(dòng);夾具剛性要好,使用圓工作臺(tái)時(shí),應(yīng)將其間隙調(diào)好,螺母鎖緊。 (2)切削用量、刀具幾何參數(shù)選擇切削加工鈦合金時(shí),應(yīng)重點(diǎn)考慮鈦合金切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高溫度的因素,由于切削溫度高,刀具磨損加快。切削溫度一般取值為:硬質(zhì)合金刀具切削溫度應(yīng)控制在600―800℃,高速鋼刀具切削溫度控制在450―560℃的范圍內(nèi),還要嚴(yán)格控制切削用量,特別是切削速度不能高。在實(shí)際加工中要根據(jù)具體材料和不同加工工序進(jìn)行選擇,并使用充足的切削液,提高切削效率。
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