某型号钛合金底座工艺研究

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1、学术论文某型号钛合金底座工艺研究ProcessResearchofaTypeofTitaniumAlloyPedestal中国人民解放军驻上海航天局802所军事代表室武宏程[摘要】钛合金材料是目前较难加工的材料之一，因其热传导系数小、比热低、化学性能活泼等特点，给机械加工带来一定的难度。通过某产品钛合金底座的工艺性及工艺难点分析，并通过工装、刀具、冷却液、切削参数等方面分析和选择，总结出钛合金加工的普遍原则。关键词：钛合金材料特性刀具材料数控加工参数【ABSTRACT】Thetitaniumalloyisone

2、ofthemostdifficultmachiningmaterialatpresent，that’Sbecauseofitslowheattransmissioncoefficient，lowspecificheat，activechemicalpropertyandSOon，allabovebringsomedif-ficultyformachining．Normalmachiningprincipleofthetitaniumalloytheissummarizedbythedifficultproces

3、sanalysisofpedestalandsomeothersideanalysissuchasPock，curer,coolliquid，curingparameter,andSOon．Keywords：TitaniumalloyMaterialcharacterCuttermaterialCNCmachiningparameter随着航空航天工业的发展，许多产品对材料提出了高强度、轻量化的要求。钛是一种稀有金属，其合金具有很高的比强度，很好的耐腐蚀性和高温力学性能。钛合金零部件具有质量轻、减噪、减振、寿命

4、长等特点⋯。从20世纪80年代开始，发达国家的应用技术已日渐成熟并进行了低成本钛合金的开发，钛合金在航空航天工业领域得到广泛发展。本文通过介绍某型号伺服机构中底座的机械加工，通过工艺难点分析、工装、刀具、冷却液的选择等几方面对钛合金加工进行阐述，为今后钛合金材料零件的加工提供借鉴。1零件工艺性分析零件结构如图1所示，零件材料为钛合金，该零件为某型号伺服机构中底座(见图2)，该零件主要加工特性有：(1)零件为模锻件，材料为TC4；(2)零件外形复杂，不规则；(3)加工难点是一处外圆咖2,1～-o．。。olimm，

5、为基准外圆；一处是西1400。叭5mm孑L(2处)，其同轴度为90航空制造技术·2013年第21期图1底座三维示意图Fig13Ddiagramofpedesta图2底座工程图Fig．2Engineeringdiagramofpedestal0．01mm，与基准4的同轴度为O．Olmm。由于钛合金材料强度高、导热系数低，因此在切削加工过程中，易于在切削区域形成高温且散热慢，不利于热平衡，散热和冷却效果很差，加工后零件变形回弹大，易引起变形【2】。为了阻止变形对加工精度的影响，必须合理安排工艺路线，采用合理的刀具及

6、切削参数，学术论文并要采取热处理(人工时效，消除加工应力)措施p】。根据对零件材料性质、设计要求和加工要素的分析，确定加工流程见图3。粗加工阶段，主要是为了,hNm定位基准面(孔)，对精度要求不高的外部轮廓直接加工到图样要求的尺寸；精度要求高的孔(如外圆≯A。-O．。。Oii、孔≯1％o015和两端面)留有余量，待精加工完成。粗加工阶段以后，安排热处理工序(人工时效，消除加工应力)，目的是消除粗加工阶段产生的粗加1=阶段匝，爿二卜(9—至H加计心h!。。～．L面石H觚r籼卜臣]P铷车．H铣卜]一一!：一一lL—

7、+!]一加耐心卜臣]——!丑——二二h—⋯L—‘‘。。。。。。。。—Jb面习—小矿卜_寸丽叶—f一；i加工应力。精加工阶段主要采用加工中心、座标镗、车加工等精加工工序完成零件的加工㈣。2钛合金零件底座加工工艺研究钛合金作为一种难加工件，其；h1]I难点主要由材料特性决定。在加工中需要根据具体物理特性，合理选取刀具，制定合理的走刀路线和工艺方案，以达到最佳的切削效果[5】。考虑到钛合金加工中的共性，现将底座的加工切削方式概括为车销、铣削、镗孔3种，并分别对其加工特点及工艺进行论述。2．1车削在车削加工中，钛合金最

8、重要的特性就是热传导性差。由于切削时产生的高温很难被工件吸收而聚集于刀具切削刃上，过多的热量促使切削刃与切屑之间发生化学反应并产生月牙洼磨损。影响钛合金加工质量的最大参数是前角y、后角d、刀尖圆弧半径月。前、后角减小，刀尖R增大，都将影响刀具的锋利程度，会使切削力增大，零件变形增大，切削温度升高，刀具磨损加剧口]。但是若前、后角过大，会使刀具强度减弱，尤其是对余量大的粗车或断续车削，刀