【正文】 mm。 進(jìn)刀 退刀 圖414 進(jìn)/退刀方式 加工 完成 圖415 刀路仿真2）程序輸出IMS后處理器檔案中選擇fanuc16i,執(zhí)行出程序。 圖410 刀具2在曲面加工動(dòng)作中選擇等高線，切削模式順銑，加工的邊為內(nèi)側(cè)。進(jìn)刀方式退刀方式如圖44所示，刀路的仿真如圖45所示。精車(chē)錐孔外壁:176。以減少后刀面與工件的摩擦，提高刀具壽命。偏刀連續(xù)切削，使用磨削液讓切削刃冷卻。薄壁錐形筒件出口端與薄壁錐形筒件入口段對(duì)接處尺寸公差不變，176?；剞D(zhuǎn)體加工要求，設(shè)計(jì)了三坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工裝，詳見(jiàn)圖35所示。切削參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速120r/min，進(jìn)給量28～，銑削深度1～3mm。為滿足內(nèi)錐孔的加工專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了加長(zhǎng)鏜刀桿，詳見(jiàn)圖33所示。粗車(chē)切削用量V=25～38m/min，f=～，ap=6～，前角g=8176。如圖31所示。提料：材料TC4R，長(zhǎng)度L=440mm，直徑φ95；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn) 車(chē)工： ，；=438。薄壁錐形筒件出口端與薄壁錐形筒件入口段對(duì)接處尺寸公差不變，176。粗車(chē)時(shí)，刀尖圓弧半徑r0=，精車(chē)時(shí)r0=1～2mm，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度?！鰪?qiáng)切削刃強(qiáng)度。176。粗車(chē)切削用量V=25～38m/min，f=～，ap=6～，前角γ=8176。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖21所示，二維視圖見(jiàn)22所示。第二章 典型薄壁結(jié)構(gòu)件工藝分析現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)中廣泛采用先進(jìn)的整體結(jié)構(gòu)件，并且大量采用鈦合金（如TC4）制造飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，這些材料強(qiáng)度大，硬度高，耐沖擊。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng)，從90年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮?？梢越档蛷U、次品率；9)數(shù)控加工的最大特征有兩點(diǎn)：一是可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時(shí)間誤差精度；二是加工質(zhì)量的重復(fù)性，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。歐美等制造業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，針對(duì)薄壁件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)用的技術(shù)有：1)從加工工藝系統(tǒng)的整體剛度考慮，提出充分利用零件的整體剛性變形控制方案；2)從機(jī)床方面著手，提出了平行雙主軸聯(lián)動(dòng)精度控制方案；3)從裝夾方面考慮，提出了用低熔點(diǎn)合金填充或使用真空夾具精加工零件的方案；4)從切削用量方面考慮，提出了變進(jìn)給速度加工方法，通過(guò)工藝方法試驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬仿真相結(jié)合，提高了加工的效率和可靠性；5)采用有限元仿真預(yù)測(cè)加工變形，再利用數(shù)控補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)主動(dòng)誤差補(bǔ)償以此提高薄壁件的加工精度。d)開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的鈦合金制備技術(shù)和鈦的新產(chǎn)品。日本市場(chǎng)1991年鑄鈦高爾夫球頭銷(xiāo)售量為6萬(wàn)件，1995年則猛增至150萬(wàn)件，年銷(xiāo)售額已達(dá)7000萬(wàn)美元。太空飛行器的有效載荷相對(duì)飛機(jī)較小，因此其結(jié)構(gòu)的減重就顯得更為重要。6）鈦的化學(xué)活性大：在高溫下易與大氣中的氧、氮、氫等發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)，生成TiOTiN、TiH等硬脆層。 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)到1100MPa，退火狀態(tài)下拉伸強(qiáng)度一般在900MPa；具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進(jìn)行熱壓力加工，能進(jìn)行淬火、時(shí)效使合金強(qiáng)化。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。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?xún)?yōu)于大多數(shù)不銹鋼。Alloy,LengtheningThinwalled本文詳細(xì)的描述了零件的加工難點(diǎn)、工藝分析、數(shù)控編程步驟以及完整的工藝規(guī)程，并對(duì)加工中需要的工裝、加工方法、刀具參數(shù)以及工藝進(jìn)行了解析。四、進(jìn)度和要求第一階段：查閱有關(guān)鈦合金薄壁類(lèi)的相關(guān)資料完成開(kāi)題報(bào)告；(第12周)第二階段：仔細(xì)閱讀研究鈦合金薄壁類(lèi)相關(guān)資料，使用CATIA實(shí)體建模以及數(shù)控加工模塊；(第35周)第三階段：對(duì)所選鈦合金薄壁類(lèi)進(jìn)行材料和工藝分析，以及刀具一些參數(shù)的設(shè)定；(第67周)第四階段：對(duì)零件進(jìn)行實(shí)體建模；(第1011周)第五階段：對(duì)零件在加工模塊進(jìn)行粗精加工，設(shè)定參數(shù)，走刀路線，得出最終零件；(第1213周)第六階段：數(shù)控加工仿真與優(yōu)化，完成論文。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。三、主要技術(shù)指標(biāo)，保證在除去90%以上毛料的情況下保證精度使零件不發(fā)生變形；，在加工時(shí)要保證零件表面粗糙度；；，176。本次鈦合金加長(zhǎng)薄壁錐形筒件的加工主要是由普通車(chē)削以及數(shù)控銑削倆部分完成。Work piece, and Conical BarrelType 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 Piece57目錄第一章 緒論 5 5 5 6 7 8 8 8 9 10 10 10第二章 典型薄壁結(jié)構(gòu)件工藝分析 12 12 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 13 13第三章 典型薄壁件主要工藝規(guī)程及措施 16 16 16 18 20 20 21 22 23 23 24第四章 薄壁錐形筒件數(shù)控編程 25 26 28 28 30 32 32 34 36 36 38 40 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第一章 緒論 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。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。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。4）冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重：由于鈦的化學(xué)活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時(shí)切削過(guò)程中的塑性變形也會(huì)造成表面硬化。該應(yīng)用主要是利用了鈦合金優(yōu)異的綜合力學(xué)性能、低密度已及良好的耐蝕性，比如航空構(gòu)架要求高抗拉強(qiáng)度并結(jié)合有良好的疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性。鈦合金密度小、強(qiáng)度高，與不銹鋼相比，它可以制作打擊面與容積更大的球頭，因此它打得準(zhǔn)、打得 遠(yuǎn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外鈦合金的研究和開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀，鈦合金將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是：a)通過(guò)設(shè)備和工藝改進(jìn)，改善現(xiàn)有鈦合金的使用性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。對(duì)于某些壁厚很薄的零件，因其剛度太差，甚至不能按常規(guī)方法進(jìn)行機(jī)械加工。數(shù)控加工，也稱(chēng)之為NC（Numerical可以減少各工序間的周轉(zhuǎn)，原來(lái)需要用多道工序完成的工件，數(shù)控加工一次裝夾完成加工，縮短加工周期，提高生產(chǎn)效率；6)數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。TC4鈦合金加長(zhǎng)薄壁錐形筒件主要采用的材質(zhì)為T(mén)C4R鈦合金。，為避免變形采用的方法是小切削、低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給以及有效的冷卻?！?0176。 前角γ=8176?！?176。借此滿足了錐孔長(zhǎng)沒(méi)有合適刀柄帶來(lái)的不便。圖25 公差借用按照公差借用法在保證其余尺寸不變的情況下，+ 0由線尺寸變?yōu)槊娉叽纾诩庸み^(guò)程中能夠完全滿足設(shè)計(jì)要求，這樣會(huì)出現(xiàn)一段3mm左右的直線段，能夠滿足喉口精度要求。錐面外形至尺寸，； ，+ +； 3. 按零件制造指令件號(hào)用記號(hào)筆做標(biāo)記； 注：管壁無(wú)明顯接刀紋且出口端面不允許有加工圓角；檢驗(yàn)：按工序內(nèi)容檢驗(yàn)（按工藝提供檢測(cè)記錄表記錄實(shí)測(cè)值）檢驗(yàn)： 176。常規(guī)臺(tái)階孔鉆孔方式TC4鈦合金臺(tái)階孔鉆孔方式制φ23底孔制φ64臺(tái)階孔制φ30臺(tái)階孔制φ57臺(tái)階孔制φ37臺(tái)階孔制φ50臺(tái)階孔制φ44臺(tái)階孔制φ44臺(tái)階孔制φ50臺(tái)階孔制φ37臺(tái)階孔制φ57臺(tái)階孔制φ30臺(tái)階孔制φ64臺(tái)階孔制φ23通孔圖32 176?！?0176。該大倍徑加長(zhǎng)鏜刀桿刀桿的最大特點(diǎn)是不僅能夠滿足薄壁錐形筒件內(nèi)錐孔粗加工，并且最大限度的減少了切削過(guò)程中刀具的振動(dòng)而引起的切削振紋。滿足尺寸公差82+ 82+ ∥⊥≯。內(nèi)錐孔加工過(guò)程中，車(chē)工靠手動(dòng)搖車(chē)床小托板進(jìn)刀，所產(chǎn)生的力量不夠均勻而造成內(nèi)壁有明顯震刀紋及薄壁錐形筒件喉口尺寸超差。圖37薄壁錐形筒件喉口結(jié)構(gòu)示意圖按照公差借用法在保證其余尺寸不變的情況下，+ 0由線尺寸變?yōu)槊娉叽?，在加工過(guò)程中能夠完全滿足設(shè)計(jì)要求。 ～，增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度。粗車(chē)時(shí)，刀尖圓弧半徑r0=，精車(chē)時(shí)r0=1～2mm，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。 圖42 工裝組合1）選擇φ20平底端銑刀、刀具號(hào)碼1，如圖43所示。進(jìn)刀方式退刀方式如圖47所示，刀路的仿真如圖48所示。在平面加工動(dòng)作中選擇外形銑削，刀具路徑形式為單向順銑，路徑數(shù)量3層，路徑間的距離7mm，最大切削深度1mm，底面預(yù)留量5mm。 進(jìn)刀 退刀 圖416 進(jìn)/退刀方式 加工 完成 圖417 刀路仿真2）程序輸出IMS后處理器檔案中選擇fanuc16i,執(zhí)行出程序。在曲面加工動(dòng)作中選擇導(dǎo)引切削，刀具路徑方式是來(lái)回，最大切削深度1mm，切削層數(shù)1層，檢查面預(yù)留1mm。 進(jìn)刀 退刀 圖423 進(jìn)/退刀方式 加工 完成 圖424 刀路仿真2）程序輸出IMS后處理器檔案中選擇fanuc16i,執(zhí)行出程序。并對(duì)鈦合金薄壁件加工的難點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)性生產(chǎn)并得出合適的機(jī)加參數(shù)用來(lái)完成最終的零件，設(shè)計(jì)了斜臺(tái)支座用來(lái)完成數(shù)控銑床上的裝夾以及對(duì)端面的拉平；設(shè)計(jì)芯軸用來(lái)配合普通車(chē)削外輪廓，以防止薄壁件的變形；使用靠模來(lái)鏜內(nèi)錐孔，防止顫動(dòng)使零件變形。致 謝歷時(shí)半載，論文即將完成。內(nèi)錐孔單面留量；V=25～38m/min，f=～，ap=6～8mm；3. 按零件制造指令件號(hào)用記號(hào)筆做標(biāo)記；檢驗(yàn)按工序內(nèi)容檢驗(yàn) 1件45車(chē)工+ 82+ ；普通車(chē)床SU50A或數(shù)車(chē)176。論文密級(jí)：□公開(kāi) □保密（___年__月至__年__月）(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)作者簽名：_______ 導(dǎo)師簽名：_________