鈦合金零件加工的外表處理辦法:研磨與拋光。1、機(jī)械研磨:鈦的化學(xué)反響性高,導(dǎo)熱系數(shù)低,粘性大,機(jī)械研磨研削比低,且易于磨料磨具產(chǎn)生反響,普通磨料不宜用于鈦的研磨與拋光,較好采用導(dǎo)熱性好的超硬磨料,如金剛石、立方氮化硼等,拋光線速度一般為900~1800m/min.為宜,否則,鈦外表易產(chǎn)生研削燒傷和微裂紋。2、化學(xué)拋光:化學(xué)拋光是經(jīng)過金屬在化學(xué)介質(zhì)中的氧化復(fù)原反響而到達(dá)整平拋光的目的。其長(zhǎng)處是化學(xué)拋光與金屬的硬度、拋光面積與結(jié)構(gòu)形狀無關(guān),凡與拋光液觸摸的部位均被拋光,不須特別復(fù)雜設(shè)備,操作簡(jiǎn)便,較適合于復(fù)雜結(jié)構(gòu)鈦義齒支架的拋光。但化學(xué)拋光的工藝參數(shù)較難控制,要求在不影響義齒精度的情況下可以對(duì)義齒有良好的拋光效果。鈦合金加工特性:硬度因素。蘇州精密鈦合金加工工廠
鈦合金加工件在加工過程中的注意事項(xiàng):鈦合金的特性是強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性差。為了能達(dá)到像加工鋁那樣的切削效率,要盡可能提高切削參數(shù),即加大金給和切深,從而導(dǎo)致加工切削力增大,這可能引起工件和刀具之間產(chǎn)生靜態(tài)偏差,進(jìn)而引起零件的形狀精度變壞或加工過程不穩(wěn)定,還會(huì)加快刀具的磨損。為此,用于鈦合金加工的機(jī)床必須具有大功率和盡可能好的靜、動(dòng)態(tài)特性(靜、動(dòng)態(tài)剛度高);還需要配備相應(yīng)的高壓冷卻潤(rùn)滑設(shè)備,以便在低轉(zhuǎn)速、大扭矩加工情況下及時(shí)清理切屑,以減少刀具磨損和減少加工過程中產(chǎn)生的熱量傳給刀具,為了提高機(jī)床的剛度,一些機(jī)床制造商采用箱中結(jié)構(gòu)或封閉式框架的焊接鋼結(jié)構(gòu);進(jìn)給軸用大功率進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)和高剛度無間隙導(dǎo)向系統(tǒng),到了加工位置能夾緊,以進(jìn)一步提高機(jī)床剛度;此外,還必須提高包括主軸-刀具-鏈接部位,以及刀柄夾持器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)在加工過程中的剛度。蘇州精密鈦合金加工工廠鈦合金加工注意事項(xiàng):操作清洗過的鈦合金零件應(yīng)戴干凈的手套,避免以后造成氯化鈉應(yīng)力腐蝕。
鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小,約為鐵的1/3,機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的熱量很難通過工件釋放;同時(shí)由于鈦合金比熱小,加工時(shí)局部溫度上升快。因此,容易造成刀具溫度很高,使刀尖急劇磨損,使用壽命降低。實(shí)驗(yàn)證明,切削鈦合金的刀具前端溫度比切削鋼的溫度高2-3倍。導(dǎo)熱系數(shù)、彈性模量、化學(xué)活性及合金類型和顯微組織是影響鈦合金機(jī)械加工性能的主要因素。鈦合金彈性模量低,使已加工表面容易產(chǎn)生回彈,特別是薄壁零件的加工回彈更為嚴(yán)重,易引起后刀面與已加工表面產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦,從而磨損刀具和崩刃。鈦合金化學(xué)活性很強(qiáng),高溫下極易與氧、氫、氮發(fā)生作用,使其硬度增加,塑性下降,在加熱和鍛造過程中形成的富氧層的機(jī)械加工困難。鈦合金的合金成分不同,其加工性能也不一樣,在退火狀態(tài)下,a型鈦合金機(jī)械加工性能較好;a+β型鈦合金次之;β型鈦合金強(qiáng)度高,淬透性好,但機(jī)械加工性能較差。
鈦及鈦合金的加工性能:切削加工性能。鈦合金強(qiáng)度高、硬度大,所以要求加工設(shè)備功率大,模具、刀具應(yīng)有較高的強(qiáng)度和硬度。切削加工時(shí),切屑與前刀面接觸面積小,刀尖應(yīng)力大。與45鋼相比,鈦合金的切削力雖然只有其2/3―3/4,可是切屑與前刀面的接觸面積卻更小(只有45鋼的1/2―2/3),所以刀具切削刃承受的應(yīng)力反而更大,刀尖或切削刃容易磨損;鈦合金摩擦因數(shù)大,而熱導(dǎo)率低(分別光為鐵和鋁的1/4和1/16);刀具與切屑的接觸長(zhǎng)度短,切削熱積聚于切削刃附近的小面積內(nèi)而不易散發(fā),這些因素使得鈦合金的切削溫度很高,造成刀具磨損加快并影響加工質(zhì)量。由于鈦合金彈性模量低,切削加工時(shí)工件回彈大,容易造成刀具后刀面磨損的加劇和工件變形;鈦合金高溫時(shí)化學(xué)活性很高,容易與空氣中的氫、氧等氣體雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硬化層,同時(shí)進(jìn)一步加劇了刀具的磨損;鈦合金切削加工中,工件材料極易與刀具表面粘結(jié),加上很高的切削溫度,所以刀具易于產(chǎn)生擴(kuò)散磨損和粘結(jié)磨損。切削加工鈦合金時(shí),應(yīng)選用硬度高、耐磨性好、抗彎強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率高和與鈦合金親和作用小的刀具材料。
加工鈦合金銑刀的切削參數(shù)與知識(shí)加工鈦合金時(shí),一般應(yīng)選較小的前角,可以明顯提升其切削刃強(qiáng)度和抗崩能力;選用較大的后角,可以減少刀具后面與過渡表面及加工表面的接觸面積;加工鈦合金時(shí),其刀具切削速度可以適度地降低,背吃刀量可以放大,進(jìn)給量應(yīng)合適;加工鈦合金立銑刀(硬質(zhì)合金)的切削參數(shù);銑氧化皮;銑削速度18~24m/min、每齒進(jìn)給量0.10~0.15mm/z;粗銑;銑削速度36~48m/min、每齒進(jìn)給量0.10~0.15mm/z、側(cè)吃刀量1~4/mm;精銑;銑削速度38~70m/min、每齒進(jìn)給量0.04~0.08mm/z、側(cè)吃刀量0.5/mm;其次加工鈦合金時(shí)可以選擇用水基切削液或不用切削液。不可用含氟的切削液,不適合與鋁、鋅基合金、銅、錫及其合金接觸。鈦合金零件如何加工才能生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品:鏡面拋光狀態(tài)。蘇州精密鈦合金加工工廠
鈦合金切削加工性能分析:(鈦合金的彈性模數(shù)小,其中TC4的彈性模量E=110GPa,約為鋼的一半。蘇州精密鈦合金加工工廠
鉆削和攻絲加工鈦合金時(shí)較好不用含氫的冷卻液,避免產(chǎn)生有毒物質(zhì)和引起氫脆。鉆削淺孔時(shí),可用電解切削液,其成分是:葵二酸Y%}10%,三乙醇胺Y%}10%,甘油Y%}10%,硼酸Y%}10%,亞硝酸鈉3%}5%%,剩余為水。鉆削深孔時(shí),用N32機(jī)械油加煤油,西己比是3:1.5,也可用硫化切削液。鈦合金攻絲加工,特別是小孔攻絲加工是很困難的。其主要原因是由于鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低,在攻絲加工過程中,切削區(qū)形成高溫,造成鈦合金熱膨脹,另外,鈦合金加工后回彈大,孔壁擠壓絲錐,甚至將牙型面包住,絲錐不能轉(zhuǎn)動(dòng),否則將絲錐折斷。經(jīng)過大量分析試驗(yàn),較后主要通過改進(jìn)絲錐結(jié)構(gòu)形式和選擇適合鈦合金刀具材料解決了這一難題。蘇州精密鈦合金加工工廠
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