【正文】 STRACT Since the TC4 Titanium Alloy, LengtheningThinwalled Work piece, and Conical BarrelType Piece is hard to fabrication, this thesis is mainly introduce the TC4 Titanium Alloy,LengtheningThinwalled Workpiece,andConicalBarrelType Piece and its manufacturing technology. Though its manufacture process, longer boring bar and coordinate transformation and electronbeam welding tooling has been developed. And also successfully use the coordinate transformation tooling and borrowing method of tolerance into TC4 Titanium Alloy lengthening Thinwalled Work piece’ s develop, so that can produced the accuracy requirements of the qualified parts. The titanium alloy thin wall cone parts extended processing is mainly caused by conventional turning and milling were partially pleted. Ordinary lathe machining is the goal of inner cone hole and appearance of thinwall cone parts, belongs to the typical thinwalled parts machining, because only the wall thickness of ,so for the turning of the higher requirements。 NC milling is the goal of the throat section, because the throat surface and the bottom surface at an angle of degrees, a crooked neck, not a milling success, so the production of specialized tooling, three clamping milling finish, and there are certain requirements for NC programming. This paper describes the machining difficulty, process analysis, numerical control programming steps and plete process specification， and the processing needs of tooling, machining method, the tool parameters and technological me, the successful processing of the parts is a breakthrough in all aspects. KEY WORDS： TC4 Titanium Alloy， Lengthening Thinwalled Workpiece， Conical BarrelType Piece 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 III 目錄 第一章 緒論 ........................................................ 5 鈦合金概述 ................................................... 5 鈦合金的性能 ........................................... 5 鈦合金加工難點(diǎn) ......................................... 6 鈦合金的應(yīng)用 ........................................... 7 鈦合金的發(fā)展趨勢(shì) ....................................... 8 薄壁件簡(jiǎn)介 ................................................... 8 薄壁件 ................................................. 8 薄壁件加工難點(diǎn) ......................................... 9 數(shù)控加工技術(shù) ................................................ 10 數(shù)控加工的特點(diǎn) ........................................ 10 國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r ................................ 10 第二章 典型薄壁結(jié)構(gòu)件工藝分析 .................................... 12 引言 ........................................................ 12 零件結(jié)構(gòu) .................................................... 12 TC4 鈦合金加長(zhǎng)薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)及處理方法 ................ 13 薄壁錐形筒件加工難點(diǎn) .................................. 13 薄壁錐形筒件加工難點(diǎn)處理方法 .......................... 13 第三章 典型薄壁件主要工藝規(guī)程及措施 .............................. 16 薄壁錐形筒件的加工 .......................................... 16 薄壁錐形筒件工藝流程 .................................. 16 普車鏜內(nèi)錐孔 .......................................... 18 普銑四方 .............................................. 20 對(duì)稱磨四方 ............................................ 20 數(shù)控銑入口段 .......................................... 21 普車內(nèi)錐孔 ............................................ 22 薄壁錐形筒件工裝二類 ........................................ 23 芯軸 .................................................. 23 斜臺(tái)支座 .............................................. 24 第四章 薄壁錐形筒件數(shù)控編程 ..................................... 25 入口端安裝面精加工 .......................................... 26 入口端內(nèi)腔加工 .............................................. 28 入口端內(nèi)腔 粗加工 ...................................... 28 入口端內(nèi)腔精加工 ...................................... 30 入口外形加工 ................................................ 32 入口外形粗加工 ........................................ 32 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 IV 入口外形精加工 ........................................ 34 上表面加工 .................................................. 36 上表面粗加工 .......................................... 36 上表面精加工 .......................................... 38 下表面加工 .................................................. 40 下表面粗加工 .......................................... 40 下表面精 加工 .......................................... 42 第五章 全文總結(jié) .................................................. 44 參考文獻(xiàn) ........................................................... 45 致 謝 ............................................................. 46 附 錄 ............................................................. 47 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 第一章 緒論 鈦合金概述 鈦合金的性能 1. 鈦合金的高溫性能 在高溫下，鈦合金仍能保持良好的機(jī)械性能，其耐熱性遠(yuǎn)高于鋁合金，且工作溫度范圍較寬。高溫鈦合金不僅具有良好的室溫性能和高溫強(qiáng)度，并且在蠕變性能、熱穩(wěn)定性、疲勞性能和斷裂韌性等方面具有良好的匹配。世界上第一個(gè)研制成功的高溫鈦合金使用溫度僅為 300~350℃ ，經(jīng)歷了 40多年的發(fā)展，目前 新 型耐熱鈦合金的工作溫度可達(dá) 550~600℃，而 TiAl金屬間化合物的崛起，打 破了600℃ 的使用溫度界限，將使用溫度升至 700℃ 以上。 鈦的抗腐蝕性強(qiáng)，在 550℃ 以下的空氣中，表面會(huì)迅速氧化形成薄而致密的TiO2 鈍化膜，故在大氣、海水、硝酸和硫酸等氧化性介質(zhì)及堿性溶液中，其耐蝕性優(yōu)于大多數(shù)不銹鋼。由于合金可以調(diào)整成分、改變組織，因而鈦合金在多數(shù)情況下具有比純鈦更好的耐蝕性和其他性能，更能在某些苛刻的腐蝕環(huán)境中工作。 a)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，所以刀具切削刃承受的應(yīng)力更大，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，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。鈦合金在切削加工中，工件材料極易與刀具表面粘結(jié)，加上很高的切削溫度，所以刀具易產(chǎn)生擴(kuò)散磨損和粘結(jié)磨損。 b)磨削加工性能 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 鈦合金化學(xué)性質(zhì)活潑，在高溫下易與磨料親和并粘附，堵塞砂輪，導(dǎo)致砂輪磨損加劇，磨削性能 降低，磨削精度不易保證。砂輪磨損的同時(shí)也增大了砂輪與工件之間的接觸面積，致使散熱條件惡化，磨削區(qū)溫度急劇升高，在磨削表面層形成較大的熱應(yīng)力，造成工件的局部燒傷，產(chǎn)生磨削裂紋。鈦合金強(qiáng)度高、韌性大，使磨削時(shí)磨屑不易分離、磨削力增大、磨削功耗相應(yīng)增加。另外，鈦合金 熱導(dǎo)率低、比熱小，磨削時(shí)熱傳導(dǎo)慢，致使熱量積聚在磨削弧區(qū)，造成磨削區(qū)溫度急劇升高。 c)擠壓加工性能 鈦及鈦合金進(jìn)行擠壓加工時(shí)，要求擠壓溫度高，擠壓速度快，以防溫降過快，同時(shí)應(yīng)盡量縮短高溫坯錠與模具的接觸時(shí)間。因此擠壓模具應(yīng)選用新型耐熱模具材料，坯 錠由加熱爐到擠壓筒的輸送速度也要快。鑒于在加熱和擠壓過程中金屬易被氣體污染，故還應(yīng)采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。擠壓時(shí)應(yīng)選擇合適的潤(rùn)滑劑，以防粘結(jié)模具，如采用包套擠壓和玻璃潤(rùn)滑擠壓。因鈦及鈦合金的變形熱效應(yīng)較大，導(dǎo)熱性較差，故在擠壓變形時(shí)還要特別注意防止過熱現(xiàn)象。鈦合金的擠壓過程比鋁合金、銅合金、甚至鋼的擠壓過程更為復(fù)雜，這是由鈦合金特殊物理化學(xué)性能所決定的。 鈦合金加工難點(diǎn) TC4鈦合金是雙相合金，屬于（α +β）型鈦合金，拉伸 強(qiáng)度 σb能達(dá)到 1012MPa，固溶強(qiáng)化處理后， 拉伸 強(qiáng)度增加不大， 能達(dá)