淺談:鈦合金航空航天零件加工技巧分享
我們都知道,在航空及航天行業當中的精密零部件有著非常高的要求,當然,一方面是為了滿足航空設備的特殊性,另一方面是因為航空航天的環境比較特殊,所以說,市面上一般的材料無法滿足這種環境的需求,一定需要一種特殊的材質來進行替代,業內用得比較多的便是鈦合金,尤其是在航空航天方面,更是家常便飯,為什么這種材料應用比較多呢?其實這跟鈦合金的特性有一定的關系,鈦合金的比重小,所以其質量比較小,強度跟熱強度高,讓其擁有極佳的硬度跟耐溫性,并且其耐鹽堿和耐腐蝕能力等機械性能也比較突出,決定了鈦合金零件無論在什么情況下都能夠使用,此外還有一點便是,鈦合金材質的零部件變形系數很小,所以,我們日常所聽到的航空、航天、化工、石油、船舶等工業當中,都離不開鈦合金材質的使用;
正式因為鈦合金材質具備了跟其他材質所不一樣的地方,這也決定了其在精密加工中有很高的難度,很多cnc加工廠家都不太愿意去加工這種材料,也不知道怎么去加工這種材料,所以,鴻威盛精密科技經過長期跟一些鈦合金用戶溝通,整理了一些鈦合金加工的技巧為大家分享,希望能夠對大家有所幫助。
因為鈦合金材質的變形系數比較小、切削的溫度比較高,所以刀尖的應力比較大、加工硬化比較嚴重,造成在切削加工的時候,刀具容易發生磨損、崩刀等現象,切削加工加工的質量怎么難保證的嗎?
鈦合金在切削加工時,切削力不大,加工硬化也不嚴重,比較容易獲得較好的表面光潔度,但是鈦合金的導熱系數小,切削溫度高,刀具磨損比較大,刀具的使用壽命大大縮減,刀具應該選擇跟鈦化學親和力作用小、導熱系數高、強度大的晶粒度小的鎢鈷類硬質合金刀具,比方說YG8、YG3等刀具,鈦合金在車削過程當中,斷屑是加工中的難題,尤其是那種純鈦的加工,為了達到斷屑的目的,可以將切削部分的刀刃磨成全弧形的卷屑槽,前淺后深,讓切屑易于向外排除,從而不會讓切削纏繞在零件上面,造成零部件表面出現劃傷的現象;
鈦合金切削變形系數小,刀跟屑的接觸面積小,切削溫度高,為了減少切削熱的產生,車刀的前角建議不要太大,硬質合金車刀的前角一般選擇5~8度,因為鈦合金的硬度高,為了增加車刀的抗沖擊能力,車刀的后角也不建議太大,一般選擇5度左右,為了加強刀尖部分的強度,高山熱條件,提升刀具的抗沖擊能力,采用絕對值比較大的負刃傾角;
合理的控制切削的速度,不要太快,并且在加工過程當中使用鈦合金專用的切削冷卻液來冷卻,能夠有效的提升刀具的耐用性,并且選擇合理進給量;
鉆削加工也是鈦合金零件經常使用的加工方式,鈦合金鉆削起來比較困難,經常在加工的過程中出現燒刀跟斷鉆的現象,主要原因是因為鉆頭的刃磨不良和排屑不及時所造成,冷卻不佳以及工藝系統剛性差的話也會出現這種現象。這需要看鉆頭的直徑來定,磨窄橫刃,寬度一般在0.5mm,以此減少軸向力,減少因為阻力所帶來的振動,同時,在苦力鉆頭尖部5~8毫米的地方,將鉆頭刃帶磨窄,留0.5毫米左右,有利于鉆頭排屑。
幾何形狀必須刃磨正確,兩切削刃必須保持對稱,這樣能夠防止鉆頭僅一面刀刃切削,切削力全部集中在一側,讓鉆頭過早的出現磨損,甚至會因此打滑,造成崩刃的現象,始終要保持刀刃鋒利,當刀刃變鈍的時候,應該立即停鉆,重新刃磨鉆頭,如果用變鈍的鉆頭繼續進行強制切削的話,鉆頭很快會因為摩擦高溫而燒傷、退火導致鉆頭報廢。同時也會讓零部件的硬化層加厚,給以后的重新鉆孔增加了難度跟修磨刃頭的次數,按照鉆孔深度的要求,應該盡量縮短鉆頭的長度,加大鉆心厚度以增加剛性,防止在鉆孔因為抖動而發生崩刃,經過時間證明,φ15的鉆頭長度150的要比長度195的使用壽命更長,所以,長度的選擇也非常重要;
經過上面的幾種常見加工來說,其實,鈦合金零件加工相對來說還是比較難的,但是經過改善加工工藝跟刀具,也是能夠加工出比較優良的精密零件,就比如,航空航天的鈦合金零件不也是加工廠家做出來的嘛。
以上便是有關于鈦合金航空零件的一些加工技巧,希望能夠對您有所幫助,深圳市鴻威盛精密科技專注于高精密航空航天、光學、汽車、醫療零部件的定制與批量加工,如果您有相關產品需求,歡迎您致電鴻威盛,我們將竭誠為您服務。
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