钛合金各种机械加工的研究

钛合金机械加工的方法很多，主要包括：车削、铣削、镗孔、钻削、磨削、攻丝、锯削、电火花加工等。

　　1.钛合金的车削加工及镗孔车削钛合金的主要问题是：切削温度高；刀具磨损较严重；切削回弹大。在合适的机械加工条件下，车削和镗孔并不是特别困难的工序。对于连续切削、大批量生产或金属去除量大的切削，一般都采用硬质合金刀具；当进行成型切削、车槽或切断时，适合用调整钢刀具，金属陶瓷刀具也得到应用。同其他机械加工操作一样，始终采用恒定的强制进刀，可以避免切削中断。切削过程中不要停止或减速。一般不要进行切削，而应进行充分冷却；冷却剂可采用5%硝酸钠水溶液或1/20可溶性油乳状水溶液。锻造前，车削原始棒料表面富氧层采用硬质合金刀具，其切削深度应大于富氧层厚度，切削速度为20～30m/min,进给量为0.1～0.2mm/r。镗削是精加工，特别是对薄壁钛合金产品在镗削加工中，应防止烧伤和零件装夹变形。

　　2.钛合金的钻削加工钻削钛合金时容易生成长而薄的卷曲切屑，同时钻削热量大，容易使切屑过分堆积或粘附在钻削刃上，这是造成钻削钛合金困难的主要原因。钻孔要采用短而锋利的钻头和低速强制进给，支撑支架要紧固，并要给以重复充分冷却，尤其是深孔钻削。钻削过程中钻头在孔内应保持钻削状态而不允许在钻孔内空转，并应保持低而恒速的钻削速度[3]。钻通孔要仔细，当快要钻通时，为了清理钻头和钻孔，及去除钻屑，最好退回钻头，最终破孔时采用强制进给，这样可以获得光滑的孔。

　　3.钛合金的攻丝钛合金的攻丝可能是最困难的机械加工工序。攻丝时，钛屑排除受限制及严重的咬合倾向将导致螺纹配合不好，致使丝锥卡住或断裂。在攻丝完成时，钛合金倾向于紧缩在丝锥上。因此，应尽量避免加工盲孔或过长的通孔，以防止内螺纹表面粗糙度变大或断锥现象的产生。同时，在攻丝方法上要不断改进，如可以磨去丝锥后缘，沿齿刃长度在齿顶磨制轴向的排屑沟等。另一方面采用表面经过氧化、氧化或镀铬处理的丝锥，以降低咬合及磨损。

　　4.钛合金的锯割加工锯割钛合金时，要采用低的表面速度和连续强制进料。实验证明，齿距为4.2mm～8.5mm的粗齿高速钢锯条适用于锯钛合金。若用带锯锯钛合金，其锯条齿距由工件厚度决定，一般为2.5mm～25.4mm,材料厚度愈厚，齿距愈大。同时必须保持强制进料能力和所需的冷却剂。

　　5.钛合金的电火花加工钛合金的电火花加工要求工具与工件间有一个操作间隙。间隙范围最好取在0.005mm～0.4mm,较小的间隙常用于要求表面光滑的精加工，较大间隙则用于要求迅速去除金属的粗加工。电极材料最好选用铜和锌。通过上述分析与研究，得出了钛合金机械加工表面质量的故障原因，并对加工过程中的多种方法进行分析，从而为解决钛合金机械加工表面质量问题找出了切实可行的办法。

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