薄壁钛合金零件的切削工艺

来源：塑胶五金网发布时间：2014-07-28 09:13:22点击率：

　　通过薄壁工件的分析主要是如何选择加工方案、定位基准、刀具材料、切削要素及工装，防止变形，提高加工效率，可以通过以下方法有效的减少变形，保证加工精度。

　　(l)合理选择刀具材料，提高刀具寿命

　　实践证明加工钛合金材料时必须选用耐磨性高、抗弯强度高、导热性好，抗枯粘结、抗氧化、抗振性的硬质合金刀片，加工时可选择不含或少含Tic的硬质合金刀具，选用YG(K)类硬质合金加工钛合金材料效果。

　　(2)选择合理的角度提高刀具的强度

　　钛合金材料工件粗加工时由于加工余量较大：加大刀具的主偏角，增加刀具的强度，使工件加工时径向力变小，避免振动，适当加大前角，减小切削刃单位长度上的负荷。散热快、提高刀具的使用寿命。在精加工时余量较小，切削变形和切削抗力小，因此刀具磨损较小，又因选取较小的走刀量，主要是提高工件表面加工质量、消除变形、保证加工精度为主，因此刀具可选择较大的前角和后角，增大偏角使刀具切削锋利：提高了工件加工表面质量。

　　(3)采用合理的切削用量避免机床振动减少变形

　　根据薄壁工件粗、半精、精加工工序的加工余量的划分，制定合理的切削用量，达到消除工件切削过程中刀具引起的振动，避开了工件与机床的共振，避免了切削时的振动引起的变形。

　　(4)添加合理的切削液及有效地浇注方式

　　加工时添加极压乳化液或极压切削油冷却，及时带走刀具上的切屑，刀杆采用中空，切削液喷管通过刀杆直接加入到刀具的切削区，带走切屑，降低了切削区的温度，避免了积屑瘤的产生，提高了工件加工质量。

　　(5)精加工前增加定位基准精加工工序

　　钛合金薄壁工件在经过：粗加工一半精加工，此时工件的加工应力逐渐得到释放，为了保证工件精加工定位的可靠性，安排一道精车基准工序，其目的消除定位基准的形状误差，并且提高定位基准的精度作为工艺公差，达到保证零件精加工尺寸精度要求，提高工件加工尺寸的可靠性、稳定性，消除工件椭圆度的目的。

　　(6)采用端面压紧及螺纹拉紧工装消除径向夹紧变形

　　钛合金薄壁工件定位夹紧时，在径向夹紧的作用下产生弹性变形，当工件加工完毕，此时弹性变形释放，造成工件变形，因此工件夹紧力选择轴向方向夹紧，采用螺母压困端面压紧或心轴定位螺纹拉紧形式，消除径向夹紧力，传导切削力的振动，消除变形。

　　(7)进行三次热处理改善切削组织、消除应力、稳定加工尺寸

　　钛合金薄壁毛坯工件在粗加工阶段，余量加工大，刀具磨损快，此时工件内存储变形应力大，组织不稳定，因此采用粗加工后的热处理工序，消除粗加工应力，改营钛合金材料组织面心六方晶格系马氏体组织结构，提高后续加工工序的切削加工性能，增加刀具的使用寿命，提高工件表面加工质量。在温度7500℃左右时间为2h，进行退火再结晶热处理。

　　半精加工后再进行一次热处理，进一步消除工件半精加工应力，易于下道工序加工。热处理沮度为6000℃时间为lh左右。工件加工完毕后，进行一次真空3个循环热处理稳定加工尺寸。

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