航空钛合金薄壁件加工工艺

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1、T劬岬。I工艺航空钛合金薄壁件加工工艺中航工业空空导弹研究院凯迈机电公司(河南471003)刘仁春严世宝袁健航空薄壁件的加工既有薄壁件加工的特点又有合金的特殊性能，加工中主要有以下难点：难加工材料的加工特点，在本文中以我公司加工的(1)钛合金的切削变形系数接近于1，因此切钛合金圆筒零件为例说明航空薄壁件的加工。屑在前刀面滑动摩擦路程大大增加，加速刀具磨损。1．零件工艺性分析(2)导热系数低，切削温度高，相同条件下，我公司在加工圆筒零件(见图1)时，零件材料TC4比45钢高出1倍多。为钛合金TC4，外圆+198mm，内孔6195mm，长度(3)由于刀具与切屑的

2、接触长度短，使单位接200mm，表面粗糙度值R=1．61xm。触面积上的切削力大大增加，容易崩刃。(4)化学活性大，易产生表面变质污染层，使组织不均匀，严重损伤刀具，产生缺口、崩刃、剥落。(5)因钛合金亲和性大，切削温度高等原因，切削时粘刀现象严重，在切削过程中会引起粘结磨损。因此，钛合金薄壁件加工过程中会出现切屑、断屑、排屑，故防止加工零件的扭曲变形等就更难。图1圆筒钛合金TC4比强度高，强度大于超高强度钢。2．零件加工工艺方案钛的化学活性大，在6o0℃以上，钛吸收氧，形成硬度很高的硬化层。钛的导热系数低，约为铁的1／5，根据图1零件的工艺分析，该零件加工

3、工序分铝的1／14。钛的弹性模量小，约为钢的1／2。因为钛为粗加工(粗车)、去应力时效、半精加工、精加工一_l¨⋯II．_¨⋯·’lI_l¨．一’l¨h‘“I1．tl⋯。‘I⋯·‘I一’_l¨。I¨¨‘IIl—tl⋯“IiI‘¨¨l-IIl-一’⋯I·’II。I．·I一‘_l¨’”I⋯⋯II‘“II-‘¨Il-’_¨¨IIIItlIIihIPIh证所利用公式△z=P(s一s)t／60有效。同时，可以任意加减速转速；改变切削参数，及时修调螺需要注意的是，由于每个机床厂家不同，所生产机纹，从而避免了螺纹加工时不能修调切削参数的弊床系统响应时间不同，因此事先必须按

4、照以上方法端，提高了加工工件的质量。同时，在螺纹加工件测试出系统响应时间，才能利用公式任意改变转速重新上机床后，先使用几十转低速校正螺纹刀，再加工螺纹。提高转速进行螺纹切削，很好地解决了数控车床螺纹加工件重新上机床的返修加工难题，有力地取代4．结语了普通机床加工螺纹的优势，为数控车床螺纹加1二采用螺纹牙距补偿公式△z=P(S一s)t／60调节提供了一种简单实用的方法。MW的应用，可以在加工螺纹时使用大范围的转速变化；(收稿日期：20130823)参磊，工。冷加工W疗’e删H州咖"‘c墨l'，，，37T劬。I-c．Z(半精车、精车)，采取T序分散原则。其中粗加

5、工孔增加心盘装于工件内孑L，以增加整个工艺系统的以去除余量、释放加工应力为主要目的。加工设备刚性。软包爪如图2，心盘如图3所示，图4为软包选用卧式车床，中间安排去应力时效热处理工序。爪与tl,盘装夹零件。需要着重强调的是钛合金加工过程中硬化较严重，安排精加工之前的余量需要大于0．15mm，让所给的余量大于硬化层深度，消除硬化层存在影响零件的后续加T。在精加工前的半精加工中将影响后续加T的零件尺寸、表面形状、相互位置及表面粗糙度，应力进一步释放出来。另外通过相应的工艺手段将图2心盘图3车床软包爪加T应力的影响减小到最小，以保证最终能加工出合格的产品零件，同时验

6、证工艺方案(路线)的正3确、合理性。2(1)工艺路线安排：粗车(粗车外圆~b199mm和孑L(M95mm)一去应力时效(热处理)一半精车(外圆+198．5mm和孔195．5mm)一精车(外圆qS198mm和孔~b195mm)一车丁(切断、去毛刺)一交检。(2)刀具及切削参数的选择和装夹方案的设计：外圆车刀粗车YG8硬质合金主前角5。～8。，后角图4圆筒半精车、精车7。～12。，主偏角95。，副偏角35。，刃倾角一5。左1．圆筒2．tl,盘3．车床软包爪右；切削参数：=58m／min，f=0．2mm／r，a：3．结语1．5mm。精车陶瓷刀主前角8。，后角12。

7、，主偏角95。，钛合金切削性能差，是典型的难加工材料之一，副偏角35。，刃倾角一8。左右；切削参数：口=这就需要我们在工作中理论结合实践，在实际工作中不断积累加工经验，针对问题制定出切实可行的80m／rain，厂=0．1mm／r，a。=0．2ram。钛合金加工施工工艺方案。对加工该类材料零件的镗孔车刀粗车YG8硬质合金主前角6。，后角设备、刀具、夹具、切削用参数及其他的一些工艺9。，主偏角95。，副偏角35。左右；切削参数：=方法进行归纳总结和论证应用，以期更好指导实践中70m／min，厂=0．2mm／r，a=lmm。钛合金的加工应用，期望本文能对制造业的同

8、行们有精车陶瓷刀主前角8。，后角12。，主偏角95。