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    寶雞飛騰金屬帶你了解為什么說鈦合金是難加工材料?

    所屬分類:公司新聞    發(fā)布時間: 2021-12-04    作者:admin
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    鈦金屬

    1.鈦加工的物理現(xiàn)象

    鈦合金加工時的切削力只是略高于同等硬度的鋼,但是加工鈦合金的物理現(xiàn)象比加工鋼要復(fù)雜得多,從而使鈦合金加工面臨巨大的困難。

    大多數(shù)的鈦合金的熱導(dǎo)率很低,只有鋼的1/7,鋁的1/16。因此,在切削鈦合金進(jìn)程中產(chǎn)生的熱量不會迅速傳遞給工件或被切屑帶走,而集聚在切削區(qū)域,所產(chǎn)生的溫度可高達(dá)1 000℃以上,使刀具的刃口迅速磨損、崩裂和生成積屑瘤,快速出現(xiàn)磨損的刀刃,又使切削區(qū)域產(chǎn)生更多的熱量,進(jìn)一步縮短刀具的壽命。

    切削進(jìn)程中產(chǎn)生的高溫同時破壞了鈦合金零件的表面完整性,導(dǎo)致零件幾許精度下降和出現(xiàn)嚴(yán)峻減少其疲勞強(qiáng)度的加工硬化現(xiàn)象。

    鈦合金的彈性對零件性能來說可能是有益的,但是在切削進(jìn)程中,工件的彈性變形是產(chǎn)生振動的重要原因。切削壓力使“彈性”的工件離開刀具和反彈,從而使刀具與工件之間摩擦現(xiàn)象大于切削作用。摩擦進(jìn)程也會產(chǎn)生熱,加重了鈦合金導(dǎo)熱性不良問題。

    加工薄壁或環(huán)形等易變形零件時,這個問題就更加嚴(yán)峻,將鈦合金薄壁零件加工到預(yù)期的尺寸精度不是一件容易的事。由于隨著工件資料被刀具推開時,薄壁的局部變形已經(jīng)超出彈性范圍而產(chǎn)生塑性變形,切削點的資料強(qiáng)度和硬度明顯添加。此刻,按照原先確定的切削速度加工就變得過高,進(jìn)一步導(dǎo)致刀具急劇磨損。

    “熱”是鈦合金難加工的“罪魁禍?zhǔn)住保?/span>

    2. 加工鈦合金的工藝訣竅

    在理解鈦合金加工機(jī)理的基礎(chǔ)上,加上以往的經(jīng)驗,加工鈦合金的主要工藝訣竅如下:

    (1) 采用正角型幾許形狀的刀片,以減少切削力、切削熱和工件的變形。

    (2) 堅持恒定的進(jìn)給以避免工件的硬化,在切削進(jìn)程中刀具要始終處于進(jìn)給狀態(tài),銑削時徑向吃刀量a e應(yīng)為半徑的30%。

    (3) 采用高壓大流量切削液,以保證加工進(jìn)程的熱穩(wěn)定性,防止因溫度過高導(dǎo)致工件表面變性和刀具損壞。

    (4) 堅持刀片刃口鋒利,鈍的刀具是熱集結(jié)和磨損的原因,容易導(dǎo)致刀具失效。

    (5) 盡可能在鈦合金.軟的狀態(tài)加工,由于淬硬后資料變得更難加工,熱處理提高了資料的強(qiáng)度并添加刀片的磨損。

    (6) 使用大的刀尖圓弧半徑或倒角切入,盡可能把更多的刀刃進(jìn)入切削。這可以減少每一點的切削力和熱量,防止局部破損。在銑削鈦合金時,各切削參數(shù)中切削速度對刀具壽命vc的影響.大,徑向吃刀量(銑削深度)ae次之。

    3. 從刀片入手處理鈦加工難題

    鈦合金加工時出現(xiàn)的刀片溝槽磨損是后面和前面在沿切削深度方向上的局部磨損,它往往是由于前期加工留下的硬化層所形成的。刀具與工件資料在加工溫度超過800℃的化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散,也是形成溝槽磨損的原因之一。由于在加工進(jìn)程中,工件的鈦分子在刀片的前面積聚,在高壓高溫下“焊接”到刀刃上,形成積屑瘤。當(dāng)積屑瘤從刀刃上剝離時,將刀片的硬質(zhì)合金涂層帶走,因此,鈦合金加工需要特殊的刀片資料和幾許形狀。

    4. 適合鈦加工的刀具結(jié)構(gòu)

    鈦合金加工的焦點是熱,很多高壓切削液要及時準(zhǔn)確地噴射到切削刃上,才能夠快速地將熱量移除。市場上有專門用于鈦合金加工的銑刀獨特結(jié)構(gòu)。



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