钛合金的切削加工

　机械加工合金以其比强度高、机械功能及抗蚀性良好而成爲飞机及发起机理想的制造资料，但由于其切削加工性差，临时以来在很大水平上制约了它的使用。随着加工工艺技术的开展，近年来，钛合金已普遍使用于飞机发起机的压气机段、发起机罩、排气安装等零件的制造以及飞机的大梁隔框等构造框架件的制造。我公司某新型航空发起机的钛合金零件约占零件总数的11%。本文是在该新机试制进程中积聚的对钛合金资料切削特性以及在不同加工办法下表现出的详细特点的看法及所应采取工艺措施的经历总结。
1： 机械加工钛合金的切削加工性及普遍准绳，东莞钛合金按金属组织分爲a相、b相、a+b相，辨别以TA，TB，TC表示其牌号和类型。我公司某新型发起机所用资料爲TA，TC两种。普通铸、锻件采用TA系列，棒料用TC系列。特点及切削加工性
钛合金绝对普通合金钢具有以下优点：
比强变高：钛合金密度只要4.5g/cm3，比铁小得多，而其强度与普通碳钢相近。机械功能好：钛合金熔点爲1660℃，比铁高，具有较高的热强度，可在550℃以下任务，同时在高温下通常显示出较好的韧性。抗蚀性好：在550℃以下钛合金外表易构成致密的氧化膜，故不容易被进一步氧化，对大气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀才能。另一方面，钛合金的切削加工性比拟差。次要缘由爲：导热性差，致使切削温度很高，降低了刀具耐用度。
600℃以上温度时，外表构成氧化硬层，对刀具有激烈的磨损作用。塑性低、硬度高，使剪切角增大，切屑与前刀面接触长度很小，前刀面上应力很大，刀刃易发作破损。弹性模量低，弹性变形大，接近后刀面处工件外表回弹量大，所以已加工外表与后刀面的接触面积大，磨损严重。钛合金切削进程中的这些特点使其加工变得非常困难，招致加工效率低，刀具耗费大。
切削加工的普遍准绳
依据钛合金的性质和切削进程中的特点，加工时应思索以下几个方面：尽能够运用硬质合金刀具，如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲和力小、导热性好、强度也较高。低速下断续切削时可选用耐冲击的超细晶粒硬质合金，成形和复杂刀具可用低温功能好的高速钢。
采用较小的前角和较大的后角以增大切屑与前刀面的接触长度，减小工件与后刀面的摩擦，刀尖采用圆弧过渡刃以进步强度，防止尖角烧损和崩刃。要坚持刀刃尖利，以保证排屑流利，防止粘屑崩刃。切削速度宜低，以免切削温渡过高；进给量适中，过大易烧刀，过小则因刀刃在加工硬化层中任务而磨损过快；切削深度可较大，使刀尖在硬化层以下任务，有利于进步刀具耐用度。加工时须加冷却液充沛冷却。切削钛合金时吃刀抗力较大，故工艺零碎需保证有足够的刚度。由于钛合金易变形，所以切削夹紧力不能大，特别是在某些精加工工序时，必要时可运用一定的辅佐支承。
以上是钛合金加工时需思索的普遍准绳，现实上，用不同的加工办法时及在不同的条件下存在着不同的矛盾突出点和处理成绩的侧重点。2钛合金切削加工的工艺措施
钛合金车削易取得较好的外表粗糙度，加工硬化不严重，但切削温度高，刀具磨损快。针对这些特点，次要在刀具、切削参数方面采取以下措施：
刀具资料：依据工厂现有条件选用YG6，YG8，YG10HT。  刀具几何参数：适宜的刀具前后角、刀尖磨圆。较低的切削速度。适中的进给量。较深的切削深度。选用的详细参数见　　机械加工钛合金铣削比车削困难，由于铣削是断续切削，并且切屑易与刀刃发作粘结，当粘屑的刀齿再次切入工件时，粘屑被碰掉并带走一小块刀具资料，构成崩刃，极大地降低了刀具的耐用度。因而对钛合金铣削采取了3点措施：
铣削方式：普通采用顺铣。刀具资料：高速钢M42。
从工件装夹及设备方面进步工艺零碎刚性。
这里需求特别指出的是：普通合金钢的加工均不采用顺铣，因机床丝杠、螺母间隙的影响，顺铣时，铣刀作用在工件上，在进给方向上的分力与进给方向相反，易使工件台发生间隙性窜动，形成打刀。对顺铣而言，刀齿一开端切入就碰到硬皮而招致刀具破损。但由于逆铣切屑是由薄到厚，在最后切入时刀具易与工件发作干摩擦，减轻刀具的粘屑和崩刃，就钛合金而言，后一矛盾显得更爲突出。  此外，爲使钛合金顺利铣削，还应留意以下几点：
绝对于通用规范铣刀，前角应减小，后角应加大。铣削速度宜低。尽量采用尖齿铣刀，防止运用铲齿铣刀.刀尖应圆滑转接。少量运用切削液。
爲进步消费效率，可适当添加铣削深度与宽度，铣削深度普通粗加工爲1.5～3.0mm，精加工爲0.2～0.5mm。磨削:磨削钛合金零件罕见的成绩是粘屑形成砂轮梗塞以及零件外表烧伤。其缘由是钛合金的导热性差，使磨削区发生低温，从而使钛合金与磨料发作粘结、分散以及激烈的化学反响。粘屑和砂轮梗塞招致磨削比明显下降，分散和化学反响的后果，使工件被磨外表烧伤，招致零件疲劳强度降低，这在磨削钛合金铸件时更爲分明。爲处理这一成绩，采取的措施是：选用适宜的砂轮资料：绿碳化硅TL。稍低的砂轮硬度：ZR1。较粗的砂轮粒度：60。稍低的砂轮速度：10～20m/s。稍小的进给量。用乳化液充沛冷却。
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