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钛合金材料在精密加工中的绝窍

2015年12月22日来源:材料科学与工程浏览次数:573次字号: T|T

　众所周知，航空航天行业当中的精密加工对于材料的要求是很高的，当然一方是为了要满足航空设备的特殊性，还有更重要的是因为航天的环景影响。因为特殊的环境影响，所以市面上的一般材料当然满足不了该环境的需求，势必需要一些特殊的材料进行替代。今天向大家介绍一种比较常用的材料，那就是钛合金，特别是航空航天方面，更是常见，为何这种材料运用比较多呢？那与它的特性有一定的关系。
　　钛合金，它的比重小，决定的了质量小，强度和热强度高，决定了硬度与耐高温，且耐海水和酸碱腐蚀等一系列优良的物理机械性能，决定其不论在何种环境都可使用，另外还有一点，变形系数很小，因此在航天、航空、船舶、石油、化工等工业中得到了广泛的应用。
　　正因为钛合金具有以上的与普通材料不一样的地方，也决定它在精密加工中有很大的难度，很多机械加工工厂都不愿意去加工此种材料，也不知道如何去加工这种材料。为此，随恩润滑油经过长期的与一些钛合金加工客户了解沟通，整理了一些小小的技巧与大家分享！
　　由于钛合金变形系数小、切削温度高，刀尖应力大、加工硬化严重，造成在切削加工时，刀具容易磨损、崩刃，切削加工质量难以保证。那如何做切削加工呢？
　　钛合金切削时，切削力不大，加工硬化也不严重，容易获得比较好的表面光洁度，但是钛合金导热系数小，切削温度高，刀具磨损较大，刀具耐用度低，刀具应选用与钛化学亲和作用小，导热系数高，强度大，晶粒度小的钨钴类硬质合金刀具，如YG8,YG3等刀具。钛合金在车削过程中，断屑是加工中的难题，特别是纯钛的加工，为了达到断屑的目的，可将切削部分刃磨成全弧形的卷屑槽，前浅后深，前窄后宽，使切屑易于向外排出，从而不会让切屑缠绕在工件表面，造成工件表面划伤。
　　钛合金切削变形系数小，刀与屑的接触面积小，切削温度高，为了减少切削热的产生，①车刀的前角不宜过大，硬质合金车刀的前角一般取5-8度，由于钛合金的硬度高，为了增大车刀的抗冲击强度，车刀的后角也不宜过大，一般取5°，为了加强刀尖部分的强度，改善散热条件，提高刀具的抗冲击能力，采用了绝对值较大的负刃倾角。
　　控制合理的切削速度，不宜过快，并且在加工过程中使用钛合金专用切削液冷却，可有效的提高刀具耐用度，并选取理的进给量。
　　钻削加工也是比较常用的，钛合金钻削比较困难，常在加工过程中出现烧刀和断钻现象。主要原因是钻头刃磨不良，排屑不及时，冷却不佳以及工艺系统刚性差等方面原因造成的。视钻头的直径而定，磨窄横刃，宽度一般在0.5㎜，以便减少轴向力，减少因阻力带来的震动。同时在距离钻头尖部5-8㎜处，将钻头刃带磨窄，留0.5㎜左右，有利于钻头在排屑。几何形状必须刃磨正确，两切削刃必须保持对称，这样可以防止钻头仅一面刀刃切削，切削力全部集中在一侧，使钻头过早的磨损，甚至会因打滑造成崩刃现象。始终要保持刀刃锋利，当刀刃变钝时，应立即停钻，重新刃磨钻头。如果用变钝的钻头继续强行切削，钻头很快会由于摩擦高温而烧伤、退火致使钻头报废。同时也是工件的硬化层加厚，给以后重新钻孔增加了难度和修磨钻头的次数。按钻孔深度要求，应尽量缩短钻头长度，加大钻心厚度以增加刚性，防止在钻孔是因抖动而造成崩刃。经实践证明φ15的钻头长150比长195的寿命大。所以长度的选取也是很重要的。
　　经过上面的两种常用加工来看，钛合金的加工也是相对来说比较难的，但经过很好的加工还是可以加工出不错的精密零件的，航空航天设备的钛合金零件。

编辑:一百加工网通讯员

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