鈦合金切削加工知識(參考版)
2025-06-29 17:31本頁面
【正文】 壓力不是有人比你努力，而是那些比你牛幾倍的人依然比你努力。最值得欣賞的風景，是自己奮斗的足跡。不要做金錢、權利的奴隸；應學會做“金錢、權利”的主人。贈語； 如果我們做與不做都會有人笑，如果做不好與做得好還會有人笑，那么我們索性就做得更好，來給人笑吧！ 現(xiàn)在你不玩命的學，以后命玩你。rε=1 mm，f= mm/r，tip=1 mm，切削速度分別為30 m/min、60～70 m/min和90～100m/min，結果是：低速時YS2有很高的耐磨性，在高速時，YD15的耐磨性高于YS2。α0=14176。采用YM051超細顆粒硬質(zhì)合金車刀，刀具可車5～6件。(3)對TC4鈦合金車外圓和內(nèi)孔，采用YM052硬質(zhì)合金為刀具材料，在 Vc=70～120 m/min、αp =1～2 mm、f= mm/r條件下，刀具磨損比較小。在有切削液的條件下，切削速度可達200 m/min。后改用金剛石復合刀片的車刀，切下切屑的體積達143 cm3，為硬質(zhì)合金刀具的204倍，且后刀面磨損很小。rε= mm；切削用量是Vc=80～90 m/min，αp =～ mm，f=～ mm/r。、κ′r=20176。、α0=17176。實踐證明，精切鈦合金時以金剛石刀具最佳，粗加工時以YG類硬質(zhì)合金濕切為好。(3)允許較高的切削速度：用YG類硬質(zhì)合金加工TC4鈦合金時，切削速度一般采用Vc=20～50 m/min；而用金剛石刀具在沒用切削液干切時采用Vc=100 m/min，濕切時可高達Vc=200 m/min，比硬質(zhì)合金高出好幾倍，且刀具幾乎看不出有多少磨損。(2)有很高的導熱性：～／()，是45號鋼的1/5～1/6，而金剛石的導熱系數(shù)非常高， W／()，是45號鋼的3倍、～7倍，加上金剛石硬度高，切削刃可磨得非常鋒利，切削時產(chǎn)生的切削熱較少，刀具又能傳出很大部分切削熱。這是因為金剛石在鈦中的溶解度比在鐵中小得多，切削時金剛石刀具的擴散磨損很小，故用金剛石刀具切削鈦合金有以下特點：(1)有很高的耐用度：用硬質(zhì)合金刀具和金剛石復合片刀具車削鈦合金棒料，采用的車削用量為 Vc=56 m/min、αp=1 mm、f= mm/r，用硬質(zhì)合金刀具車削時，刀具很快就磨損了， cm3；而在相同的磨損條件下，金剛石車刀卻能切下多得多的切屑，切屑體積高達132 cm3，是硬質(zhì)合金刀具的1885倍。磨至最終尺寸，采用fr=～ mm/st，或根據(jù)需要用2～4個行程的無火花磨削至最終尺寸，精磨前應修整砂輪。 mm，采用fr=～ mm/單行程，半精磨前應修整砂輪。 mm，采用fr≤ mm/st。其磨削用量見表7 14。低應力磨削應采取以下措施：使用較軟的砂輪，經(jīng)常保持砂輪和修整工具的鋒利，減小徑向進給量(或磨削深度)，降低磨削速度，大量充分使用性能好的磨削液。工件表面粗糙度值要求較小時，應采用較硬的砂輪；成形磨削時，可用金剛石滾輪或鋼滾輪來修整砂輪。(1)緩進給磨削法：鈦合金的緩進給磨削的特點與高溫合金類同，有關的詳細情況參照高溫合金的緩進給磨削部分。另外，鈦合金的磨削溫度較高，鈦屑容易引起自燃，在使用油劑磨削液時，應注意防止發(fā)生火災。砂輪線速度越高，流量應越大。使用立方氮化硼CBN砂輪磨削時不宜使用水溶性磨削液，因BN與水在800℃左右會起化學反應，造成砂輪過快磨損(BN+H2O→H2BO3+NH3)。使用含極壓添加劑S、Cl、P的極壓油，效果較好，尤以氯(Cl)極壓油效果最好，但磨后應清洗零件，以防降低零件的抗疲勞強度。17．磨削鈦合金時怎樣選擇磨削液？磨削鈦合金時，要求磨削液具有冷卻、潤滑和沖洗作用，更重要的是應具有抑制鈦與磨料的粘附作用和化學作用。磨削速度對磨削溫度的影響最大，即磨削鈦合金時的速度不宜太高。磨削鈦合金時，不同磨削方式使用砂輪的具體選擇見表712。(4)組織的選擇：采用中等偏疏松或疏松的砂輪組織5～8號為宜。實踐證明，既能減小磨削力又能適當提高磨削比，采用粒度為80號、硬度為J的砂輪為宜。(2)粒度和硬度的選擇：粒度和硬度都影響磨削比，粒度的影響大些。采用人造金剛石JR和立方氮化硼CBN超硬磨料磨削鈦合金效果最好。綠碳化硅GC及鈰碳化硅CC磨料與鈦合金粘附較輕，尤以CC砂輪的磨削力小且磨削溫度低。磨削時砂輪容易變鈍失效，磨削比很低，約為45號鋼的1/47。磨后表面殘余拉應力數(shù)值大小隨磨削用量的加大而增大，磨削速度是殘余應力的主要影響因素。觀察磨削后的砂輪，鈦呈云霧狀分布，幾乎看不到砂輪磨粒。在相同條件下，～2倍，最高時可達1000℃。在相同條件下磨削TC9的徑向分力幾乎比45號鋼大4倍，切向分力大80％左右。對鈦合金攻絲時，一般用含Cl、P的極壓切削液效果較好，但含Cl的極壓切削液攻絲后必須清洗干凈，防止零件晶間腐蝕；也可用蓖麻油60％、煤油40％的混合油作切削液。鈦合金的攻絲速度要根據(jù)材料的類型和硬度來確定。小直徑或粗牙螺紋牙高率可取大一些，被加工材料強度低或螺紋深度小于螺紋基本直徑時，可適當增大牙高率，但過大會增大攻絲扭矩，甚至折斷絲錐。在相同的切削條件下經(jīng)試驗比較，跳牙絲錐的攻絲扭矩約為標準絲錐的30％～50％，修正齒絲錐的35％～60％，耐用度比修正齒絲錐高1～3倍，用跳牙絲錐對鈦合金攻絲效果最好。由于間齒攻絲，相鄰螺扣側刃之間有較寬綽的空間，改善了容屑和切削液進入切削區(qū)的條件，提高了絲錐的耐用度；同時在制造絲錐時，砂輪外緣頂部也不需過分尖銳，改善了磨削條件。修正齒絲錐攻制的螺紋表面粗糙度不如成形式絲錐。由于倒錐量加大，修正齒絲錐的校準部分便起不了導向作用，在切削錐前端時必須做出圓柱導向部，以避免絲錐剛攻入時產(chǎn)生歪斜，圓柱導向部的公稱尺寸及公差取決于攻絲前的底孔尺寸。標準絲錐的倒錐是從校準齒開始的，倒錐量為(～)mm/100 mm；修正齒絲錐的倒錐則是從第一個切削齒開始，并且倒錐數(shù)值遠大于標準絲錐，如κr =7176。30′～7176。圖中各角度間的關系式為：tanδ=tan κr (tan(α1/2)˙cot(α0/2) 1)設計攻制普通螺紋的修正齒絲錐時，為檢驗方便，一般取絲錐齒形角α0=55176。(2)修正齒絲錐：修正齒絲錐是把標準絲錐的成形法加工螺紋改為漸成法，工作原理如圖76所示。并沿絲錐全長磨去齒背中段；保留2～～ mm/100 ～ mm/100 mm。對普通絲錐進行處理的措施為：增大容屑空間，減少齒數(shù)；～ mm的刀帶后，將后角加大到20176。因此，解決鈦合金攻絲問題的關鍵是減小攻絲時絲錐與工件的接觸面積。這種困難主要表現(xiàn)在攻絲時的總扭矩大，約為45號鋼的2倍；絲錐刀齒過快地磨損、崩刃，甚至被“咬死”在螺紋孔內(nèi)而折斷。還可選用另一種切削油，其成分為：聚醚30％，酯類油30％，N7機械油30％，防銹添加劑和抗泡沫添加劑10％。
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