【正文】 強切削刃強度。～12176。精車切削用量V=25～38m/min，f=～，ap=1～，在連續(xù)切削的條件下精車，切削用量V=50～75m/min，f=～，ap=～。內(nèi)錐孔精加工過程中采取的切削參數(shù)為刀具材料為YG8，45176。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?，在加工過程中能夠完全滿足設(shè)計要求。176。177。 圖36 普車內(nèi)錐孔+ 0的公差要求，在加工過程中采用公差借用的方法。內(nèi)錐孔加工過程中，車工靠手動搖車床小托板進刀，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。保證了加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性。虛擬厚度均分線坐標(biāo)轉(zhuǎn)化工裝 圖35 薄壁錐形筒件三軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工裝示意圖薄壁錐形筒件在入口端內(nèi)腔及外形在加工過程中坐標(biāo)轉(zhuǎn)化步驟如下所示：；+ 82+ ，并將實測值反饋至工藝人員，由工藝人員利用虛擬坐標(biāo)轉(zhuǎn)化工裝計算出厚度均分線所在位置，如圖35所示；，Y0坐標(biāo)值按厚度均分。圖34 薄壁錐形筒件入口端精加工示意圖在薄壁錐形筒件入口端加工過程中，176。滿足尺寸公差82+ 82+ ∥⊥≯。+ 82+ ，∥⊥≯，在磨四方的過程中所用到的砂輪及參數(shù)主要有：砂輪選擇：白剛玉砂輪磨削參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速不超過10m/s，進給量28～。 切削加工情況：用YG8銑平面，刀具切削輕松，在進刀與工件接觸時以及刀具將工件切透時有振動，中間切削過程平穩(wěn)，使用切削液冷卻。120刀盤，6個刀片。該大倍徑加長鏜刀桿刀桿的最大特點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程中刀具的振動而引起的切削振紋。內(nèi)錐孔同錐度，采用30CrMnSiA材料進行加工。圖33 加長大倍徑鏜刀桿結(jié)構(gòu)示意圖176。刀尖圓弧半徑r0=，以增強刀尖強度。～20176?！鰪娗邢魅袕姸??！?2176。偏刀連續(xù)切削，使用冷卻液使切削刃冷卻。常規(guī)臺階孔鉆孔方式TC4鈦合金臺階孔鉆孔方式制φ23底孔制φ64臺階孔制φ30臺階孔制φ57臺階孔制φ37臺階孔制φ50臺階孔制φ44臺階孔制φ44臺階孔制φ50臺階孔制φ37臺階孔制φ57臺階孔制φ30臺階孔制φ64臺階孔制φ23通孔圖32 176。內(nèi)錐孔粗車打破常規(guī)方法而采用鉆頭由大到小，初孔由淺到深的加工方式，具體加工步驟詳見圖32所示。圖31 薄壁錐形筒件內(nèi)錐孔粗車示意圖176。內(nèi)錐孔，單面留量3mm。錐面外形至尺寸，； ，+ +； 3. 按零件制造指令件號用記號筆做標(biāo)記； 注：管壁無明顯接刀紋且出口端面不允許有加工圓角；檢驗：按工序內(nèi)容檢驗（按工藝提供檢測記錄表記錄實測值）檢驗： 176。； 3. 按零件制造指令件號用記號筆做標(biāo)記；檢驗：按工序內(nèi)容檢驗車工：+ 82+ ； 176。 176。其中普車和數(shù)控銑削是重難點，以下就是薄壁錐形筒件加工的完整工藝流程。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?，在加工過程中能夠完全滿足設(shè)計要求，這樣會出現(xiàn)一段3mm左右的直線段，能夠滿足喉口精度要求。176。177。，+ 0的公差要求，在加工過程中采用公差借用的方法。借此滿足了錐孔長沒有合適刀柄帶來的不便。內(nèi)錐孔的結(jié)構(gòu)特點，大倍徑加長刀桿的結(jié)構(gòu)為刀片和刀桿分體結(jié)構(gòu)，176。，設(shè)計了加長鏜刀桿，詳見圖24所示。～0176?！?176。以減少后刀面與工件的摩擦，提高刀具壽命。 后角α=15176。能保證刀具強度。 前角γ=8176。精車切削用量V=25～38m/min，f=～，ap=1～2mm。內(nèi)錐孔精加工過程中采取的切削參數(shù)為刀具材料為YG8，45176。刀尖圓弧半徑r0=，以增強刀尖強度?！?0176?！?，增強切削刃強度?！?2176。偏刀連續(xù)切削，使用冷卻液使切削刃冷卻。，為避免變形采用的方法是小切削、低轉(zhuǎn)速、低進給以及有效的冷卻。；，176。實物圖見23所示。屬于典型的TC4鈦合金加長薄壁件的加工。TC4鈦合金加長薄壁錐形筒件主要采用的材質(zhì)為TC4R鈦合金。 TC4鈦合金加長薄壁錐形筒件主要應(yīng)用于某飛機防冰限流系統(tǒng)，通過該產(chǎn)品的研制，可以得到一套高效的解決辦法來完成類似結(jié)構(gòu)的TC4鈦合金加長薄壁錐形筒件產(chǎn)品的加工。加工中切削力大，發(fā)熱量大，容易硬化，刀具磨損嚴(yán)重，屬于難加工材料。從1995年“九五”以后國家從擴大內(nèi)需啟動機床市場，加強限制進口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了50個年頭。如德國機床行業(yè)從2000年至今已接受3個月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。90年代的全世界數(shù)控機床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于計算機輔助設(shè)計和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)。操作容易，極大減輕體力勞動強度。便于設(shè)計變更，加工設(shè)定柔性；10)可以減少檢查工作量；8)可以減少各工序間的周轉(zhuǎn)，原來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)提高加工精度并且保持加工質(zhì)量；4)也就是說加工零件的質(zhì)量及加工時間是由數(shù)控程序決定而不是由機床操作人員決定的。數(shù)控加工經(jīng)歷了半個世紀(jì)的發(fā)展已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個制造領(lǐng)域的先進制造技術(shù)。數(shù)控加工，也稱之為NC（Numerical4）工件切削過程中應(yīng)力釋放產(chǎn)生變形，鈦合金薄壁工件加工過程中，每進行一次切削金屬時，應(yīng)力將釋放出來，造成工件變形。薄壁鈦合金工件加工最大的瓶頸是材料難加工、尺寸精度及形位公差要求高、壁薄易變形，影響加工變形因素有很多，主要體現(xiàn)以下幾個方面：1）工件壁薄切削熱的產(chǎn)生引起變形，鈦合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于不銹鋼和高溫合金的導(dǎo)熱系數(shù)，散熱條件差分別是鐵和鋁的1/4和1/16，使切削區(qū)溫度迅速上升，積于切削刃附近不易散發(fā)，造成加工的刀尖附近應(yīng)力集中，造成刀具磨損崩刃，造成工件變形；2）工件剛性差切削過程中機床振動及切削要素不合適產(chǎn)生變形，薄壁工件剛性差，受機床振動等因素造成加工薄壁鈦合金材料工件時，不合適的切削速度使切削過程中產(chǎn)生振動，引起變形。薄壁零件在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中占有很重要的戰(zhàn)略意義，因此國內(nèi)外學(xué)者專家在薄壁零件的加工技術(shù)上做了很深入的研究。對于某些壁厚很薄的零件，因其剛度太差，甚至不能按常規(guī)方法進行機械加工。這類零件的共同特點是剛度低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工時極易引起誤差變形或工件顫振，降低工件的加工精度。e)采用提高材料利用率的凈成型技術(shù)。c)采用先進的熔煉加工技術(shù)和設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。根據(jù)國內(nèi)外鈦合金的研究和開發(fā)的現(xiàn)狀，鈦合金將來的發(fā)展趨勢是：a)通過設(shè)備和工藝改進，改善現(xiàn)有鈦合金的使用性能，擴大應(yīng)用范圍。近年來國內(nèi)外結(jié)構(gòu)鈦合金、高溫鈦合金、耐蝕鈦合金、高強鈦合金、低溫鈦合金等均取得了很大的進展，一些合金也得到了實際的應(yīng)用。鈦合金在體育領(lǐng)域的使用量不容小視。目前第二~第四桿也已推廣使用精鑄鈦合金球頭，精鑄件的制造已經(jīng)形成具有一定生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。鈦合金密度小、強度高，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)。在太空的深冷條件下仍有良好的韌性和塑性。鈦合金已在最早的阿波羅和水星計劃中得到了應(yīng)用，燃料箱和衛(wèi)星艙體等都是鈦合金的典型應(yīng)用。鈦合金是當(dāng)代飛機和發(fā)動機的主要結(jié)構(gòu)材料之一，如圖11所示,應(yīng)用它可以減輕飛機的重量,提高結(jié)構(gòu)效率。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)架要求高抗拉強度并結(jié)合有良好的疲勞強度和斷裂韌性。綜上所述，如何提高此類零件的加工效率和零件成型質(zhì)量，需要綜合考慮各項因素選定合適設(shè)備和設(shè)計合適的工藝方案。造成已切削區(qū)域與未切削區(qū)域的硬度不均勻，容易造成刀具受力不均，加劇刀具的磨損。5）刀具易磨損：毛坯經(jīng)過沖壓、鍛造、熱軋等方法后，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刀現(xiàn)象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。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；同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。3）單位面積上的切削力大：由于切屑與前刀面的接觸長度極短，單位面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。其次是力學(xué)變化范圍較寬，可以適應(yīng)各種用途。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。擠壓時應(yīng)選擇合適的潤滑劑，以防粘結(jié)模具，如采用包套擠壓和玻璃潤滑擠壓。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。另外，鈦合金熱導(dǎo)率低、比熱小，磨削時熱傳導(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。砂輪磨損的同時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)生擴散磨損和粘結(jié)磨損。切削加工時，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。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。世界上第一個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。 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鈦合金加長薄壁錐形筒件加工難點及處理方法 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械性能，其耐熱性遠(yuǎn)高于鋁合金，且工作溫度范圍較寬。TitaniumWorkpiece,andConicalBarrelTypeTitaniumWork piece, and Conical BarrelTypeTitanium對于本人而言，本次零件的成功加工在各個方面都是一種突破。,成歪脖子，不能一次銑削成功，所以制作了專門工裝，分三次裝夾銑削完成，并且對數(shù)控編程有一定的要求。本次鈦合金加長薄壁錐形筒件的加工主要是由普通車削以及數(shù)控銑削倆部分完成。學(xué)生 程巖松 指導(dǎo)教師 任軍學(xué) 系主任 魏生民 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 摘 要針對某飛機TC4鈦合金加長薄壁錐形筒件難加工問題，文中介紹了TC4鈦合金加長薄壁錐形筒件的制造工藝及數(shù)控編程。(第1415周)第七階段：答辯準(zhǔn)備(第16周)五、主要參考書及參考資料[1] 王樹鵬，[J].航空制造技術(shù)，2008（23）：5660.[2] [J].航空制造技術(shù)，2011（13）：9597.[3] —CATIA V5詳解[M].北