《钛合金的切削加工.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钛合金的切削加工.doc（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、钛合金的切削加工认合金以其比强度高、机械性能及抗辿性良好而成为E机及发动机理想的制造材料，但山j:其切削加匸性公，氏期以 来在很大程度上制约了它的应用.驗着加工工艺技术的发展.近年來，钛介金C广泛应用丁飞机发动机的压气机段、 发动机求、排气装克等零件的制造以及E机的大梁隔框等结构松架件的制造.我公司菜新弋航空发动机的钛介金零件 约占零件总数的11%»本文是在该新机试制过程中积累的对铁合金材料切削特性以及4不同加I:方法卜表现出的具体 特点的认识及所应采取工艺拼施的经验总结。1钛合金的切削加工性及普遍原则钛介金按金屈组织分为a相、时II、a+p相.分别以TA, TB. TC表示英牌号和
2、类空。我公司某新些发动机所用材料为 TATC两种。一般铸、锻件采用TA系列，棒料用TC系列。1. 特点及切削加工性钛介金和对一般介金钢具右以卞优点：a 比强变高：钛合金密度戈Rj4 5g，cm3,比铁小得欽而其强度与普通碳钢郴近。b. 机械性能好：认介金熔点为1660C，比饮岛，八仃较岛的热強度，可在550T?以卜匸作，同时在低温下通常 显示出较好的韧性.c 抗蚀性好：住550-C以下钛合金表面易形成致密的氧化膜，故不容易彼进一步氣化，对大气、海水、蒸汽以 及一些酸、緘、盐介质均育较高的抗蚀能力。另一方面，钛合金的切別加T.lt比较雄.主耍原I人I为：d 导热性基，致使切削温度很高.降低了刀几
3、耐用度。e 600r以匕温度时，表而形成氣化硬层，对刀具冇强烈的烧损作用.f 塑性低、锲度高,使剪切角增大，切尉与前刀而接触长度很小，前刀而上应力很大,刀刃易发生破损.g 弹性模虽低，弹性变形人.接近后刀面处1：件农廊回弹虽人，所以U加I-衣血与后刀血的接触而枳大，於损 严觅钦合金切削过程中的这些特点使其加工变得卜分困难.导致加工效耶低,刀具消耗大。2. 切削加工的普遍原则根据狀合金的性质和切削过程中的特点，加丁时应考虑以下几个方而：a. 尽可能使用嶼质介金刀具.如钙钻类坝质介金打钛合金化7亲和力小、导热性好、强度也较岛。低速下断续 切削时可选用耐冲击的超细晶粒唤质介金.成形和复杂刀几可用高温
4、性能好的高速钢.b 采用较小的询角和较大的肓角以増大切M与前刀面的接触长度，减小工件与后刀而的摩擦，刀尖采用圆弧过 渡刃以提高强度，避免尖角烧损和删刃。c. 嬰保持刀刃锋利，以保证排昭流畅，避免刃。d 切削速度宜低.以免切削温度过高：进给駅适中，过大易烧刀，过小则因刀刃在加工硬化层中工作而烧损过 快：切削深度可较大，使刀尖在皎化层以下工作，有利于提高刀具耐用度.e.加匸时须加冷却液充分冷却。f 切削钛介金时吃刀抗力较人，故匚艺系统蛊保证仃足够的刚度.山丁僦介金易变形.所以切削夹紧力不能人. 特别是在某叫耕加T丁序时.必耍时可使用一定的轴助支承.以上是钛介金加匸时需考虑的秤遍脈则审实上.用不同的
5、加匸方法时及在不同的条件下心在着不同的矛历突出点和 解决问赳的侧求点.2钛合金切削加工的工艺措施L车削钛介金车削易获得较好的表面粗糙度，加丁帔化不严乖，但切削温度高，刀具擁损快。针对这些特点，卞耍在刀具、切削参数方面采取以卜措施：a 刀具材料：根据匸厂现冇条件选用YG6. YG8. YG10HT.b. 刀具儿何参数：合适的刀具就垢角、刀尖磨圆。c. 较低的切削速度。d. 适中的进给员.e 较深的切削深度.选用的JI体参数见农此外还须注意以卜3点：f 充分冷却.g.车外圆时刀尖不 能高于工件中心， 否则容易扎刀表L车削钛合金参数表车刀询角7。车丿J后介刀尖圆弧半径R切削速度vmm将车及车削薄壁件
6、时.粗车5梧车56LC67C05切削深度ap进给虽Fmmmmr302 0302 050.Lmzmin4060刀具卞偏角耍大.一般为7590° .2.铳削钛合金铳削比车削困难因为铳削是断续切削并且切屑易与刀刃发生粘结.当粘屑的刀齿再次切入工件时,粘屑被 碰抻并带走一小块刀具材料.形成测刃.极大地降低了力具的耐用度。肉此对钛合金铳削采取了 3点措施： 铳削方式：一股釆用顺饥.b. 刀具材料：高速钢M42。c. 从工件装夹及设备方面提岛工艺系统刚性.这里需要特别指出的是:一般合金钢的加工均不采用顺铳,因机床丝杠、螺母间隙的影响，顺铳时,铳刀作用在工件 上,在进给方向上的分力与进给方向相同,
7、易使工件台产生间隙性窜动,造成打刀。对顺饶而言,刀齿一开始切入就 碰到换皮而导致刀JI破损。但山丁逆铳切対是宙薄到甲，在星初切入时刀JI易打工件发生T摩擦，加匝刀JI的粘M和 删刃，就钛介金而育，后一矛肠显得更为突出.此外，为使钛合金顺利铳削，还应注盘以下几点：d. 相对丁通用标准铳刀.前角应减小.后角应加大.e. 铳削速度宜低.f 尽虽采用尖齿洗刀，避免使用铲齿铳ZLg 刀尖应圆滑转接。h 大晁使用切削液.1为提高工产效率.可适当増加铳削探度与宽度.铳也深度一般粗加为1530mm,秸加I.为020 5mm3. 磨削 擁削伙介金零件帘见的问题是粘們造成砂轮址塞以及零件农而烧伤。梵原【人I足饮含
8、金的导热性至使烧削区产生高温. 从而使钛介金与儒料发牛粘结、扩散以及强烈的化学反应.粘肝和砂轮坏乘导致烧削比显苦下降，扩散和化学反应的 结果，使1件被耶我向烧伤.导致零件披劳强度降低，这在煥削钛合金铸件时更为明显。为解决这一问题，采収的措 施是:a 选用合适的砂轮材料：绿碳化fitTLob. 稍低的砂轮M!度：ZRUc. 较粗的砂轮粒度：60°d. 稍低的砂轮速度：1020nvse. 稍小的进给虽。f. 用乳化液充分冷却。4. 钻削铳合金钻削比较困雄，常在加匸过程中出现烧刀和断钻现彖：这上耍是山J钻头刃烧不良、排卅不及时、冷却不佳以 及工艺系统刚性基等几方面原因适成的.因此，在钛介佥
9、钻削加工中须注总以下几点：a. 刀具材料：高速钢M42, B20L或破质合金。b. 合理的钻头刃烧：加大顶角、减少外缘询角、增大外缘后角，倒锥加至标准钻头的23倍。c 勤退刀并及时淸除切所，注总切們的形状和颜色.如钻削过程中切們出现羽状或颜色变化时.表明钻头己钝, 应及时换刀刃磨.d. 加足切削液：一般用豆油，必耍时可加法W OLTLP钻几攻丝"用汕。e 提高工艺系统刚性：钻模应固定在工作台上，钻模引&宜貼近加丁农而尽虽:使用短钻头。还有-个值得注意的何题是：当采取动进给时，钻头不得崔礼中不进不退.否则钻刃摩擦加1衣1（造成加I蟻化, 使钻头变钝.5. 较削钛介金饺削时刀貝烧
10、损不严乘，使用硬质介金和高速钢饺刀均叭工厂常用的右WL8Cr4V, M42, W1.YG8. YG10HT 等。使用皎质合金狡刀时，耍釆取类似钻別的1艺系统刚度，阴止狡刀呦刃。钦合金狡几时出现的上耍问題是饺几不 光，可采取以下解决播施：a 用油石修窄较刀刃带宽度，以免刃带与孔嗽粘结.但耍保证足够的强度，一般刃宽在0 10 L5mm为好。b. 切削刃与校准部分转接处应为光滑圆加，擁损后要及时修尚，井耍求并齿圆弧大小一致。c. 必要时可加大校准部分倒俳.d 两'次较削.粗较余nl： 0.1mm.楮跤余就一般小J 005mme1；轴转速 60r/min=f 钱完1U刀时，跤不能反转iUtB.
11、机狡应不停车退出钱刀。6 攻丝鎌合金攻丝，特别是M6mm以下的小孔攻丝相当困难。上耍I"为切眉细小，易与刀刃及工件粘结，造成加工农血粗槌 度值大，扭矩大.攻丝时丝锥选用不十及操作不“1极易造成加工硕化.加T效率极低并时冇丝锥折断规叙英解决办 法如下：a 优先选用-丝到侍的跳牙丝锥，忧数应较标准丝锥少.-般为23肉。切削锥角宜大.锥度部分-般为3 4扣螺纹长度.为便T-ttfri还可切削锥部分濟出负倾角.尽吊选用短丝锥以增加丝锥刚性。丝锥的倒供 部分应较标准的适当加大，以减少丝锥与工件的摩擦。b加丁螺纹底孔时.先粗钻再用扩孔钻扩孔以减小底孔的加匚硕化对丁螺距为0 7L5mm的螺纹'底几 尺寸可加工到网标规定的标准螺纹底孔的上至并允许再加大° Lmm。c如果不受螺孔位置及工件形状限制，尽量釆用机攻,避免手工攻丝进给不匀、中途停顿而造成的加匸硬化d 加&用的法国OLTIP润滑汕Page 5 of 4