基于均匀设计的钛合金化铣工艺研究与应用

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1、第42卷第4期2016年8月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．42，No．4Aug．2016基于均匀设计的钛合金化铣工艺研究与应用薛露平，叶(西安航天发动机厂。晖，许维超陕西西安710100)摘要：化学铣切是一种能使表面形状复杂、加工精度要求高的零件达到加工要求的表面处理方法。简要介绍了钛合金化学铣切的工艺方法，阐述了化学铣切的反应机理，并在均匀设计试验的基础上讨论了化学铣切温度和溶液配方对钛合金产品化学铣切质量的影响。通过实验数据回归分析确定了最优的化学铣切工艺方案，分析表明验证结果与理论是相符的，可应用于实际生产。关键词：钛合金化学铣切；

2、均匀设计；铣切速度；浸蚀比中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374f2016104—0097—06StudyandapplicationofchemicalmillingtechnologyofTialloybasedonuniformdesignXUELuping，YEHui，XUWeichao(xi’anSpaceEngineFactory，Xi’an710100，China)Abstract：Chemicalmillingisasurfaceprocessingmethodwhichcanmakethepartswithcomplicate

3、dsurfaceandhighroughnessachievetheprocessingrequirements．Inthispaper，thechemicalmillingtechnologyfortitaniumalloyisintroducedbriefly,thereactionmechanismoftitaniumalloychemicalmillingisdescribed,andtheinfluenceofchemicalmillingtemperatureandsolutionformulationonthechemicalmillingqualityoft

4、heTialloyarediscussedonthebasisofexperimentoftheuniformdesign．Thebestschemeofthechemicalmillingtechnologywasdeterminedonthebasisofregressionanalysisoftheexperimentaldata．ThediscussionandanalysisresultsshowthattheverificationresultiSconsistentwiththetheoreticalcalculationresult,whichCanprov

5、ideaguidancefortheactualproduction．Keywords：chemicalmillingofTialloy；uniformdesign；millingvelocity；erosionratioo引言灵筹篓薪萎；黧激篇篙钛合金由于具有密度小、比强度高、抗断裂所示，隔热框多为薄壁棱台结构，且需在薄壁上收稿日期：2016—08—09；修回日期：2016—09—13作者简介：薛露平(1985一)，男，硕士，工程师，研究领域为液体火箭发动机表面工程火箭推进2016年8月加工多个尺寸精度要求较高的窗口。由于钛合金具有屈强比高、弹性模量低、回弹大、易粘模具和

6、切削温度高等特点，使得此类薄壁异形零件窗口的精加工难以通过常规机械加工实现【卜羽。为此，常采用化学铣切代替常规的机械加工。与其他加工方法相比，化学铣切具有工艺简单，生产成本低，加工精度高，不产生切削应力，零件无变形，并可同时加工多个零件等众多优点M。图1隔热框结构示意图Fig．1Structuraldiagramofthermalinsulationframe钛合金化铣是一个受多因素影响的复杂过程。以往人们通过确定单一因素对铣切质量效果的影响来认识化铣过程的主要特征[5-61，但单一因素法未考虑到全因素的交互作用。为了更全面地了解化铣过程中各因素对化铣质量的影响作用，本文将

7、采用均匀设计开展化铣工艺参数的优化研究。均匀设计是将数论与多元统计相结合而建立起来的一种试验方法，这一成果已在我国许多行业中取得了重大成果。均匀设计适合于多因素多水平试验，可使试验处理数目减少到最小程度，仅等于因素水平个数。尽管均匀设计节省了大量的试验处理量，但仍能反映事物变化的主要规律同。本文采用均匀设计试验结合现有工艺参数，对钛合金化学铣切过程中各影响因素进行详细的讨论分析并确定了最优的铣切方案。1试验方案1．1试验材料及流程试验材料：TC4，长80x宽50x厚1．5，mm。试验流程：钛合金零件化学铣切流程如图