TC4鈦合金的切削加工性:(一)TC4的導熱率為鐵的1/4、鋁的1/16,比不銹鋼和高溫合金的導熱率還要低,使得加工過程中產生的大量切削熱大部分殘留在刀具內,造成切削溫度高,刀具迅速磨損。(二)與45鋼相比,TC4的切削力是其2/3~3/4,但切屑與前刀面的接觸面積卻只有其1/2~2/3,所以切削刃承受的應力是鋼的1.3~1.5倍,刀尖或切削刃更容易磨損或損傷。(三)相同條件下,TC4材料與刀具材料的摩擦系數大于碳鋼,切屑沿前刀面流出的摩擦速度高,導致摩擦功大,摩擦界面溫度高,刀具易磨損。(四)高溫時,鈦合金能與空氣中的氫、氧、氮起化學反應,形成硬化層,造成工件塑性降低,切屑與前刀面接觸面積減小,加速刀具磨損。(五)TC4的彈性模量約為鋼的1/2,小彈性模量和大屈強比使切削加工時工件已加工面產生較大回彈和變形,刀具后角磨損,與零件摩擦加劇。鈦合金零件加工的外表處理辦法:研磨與拋光。鈦合金加工方法禪城區
鈦合金加工存在的問題:(1)有針對性的基礎切削試驗不足,難以得到具有較高切削速度的參數做工藝決策支撐。(2)企業獲取切削參數渠道有限,通常來自刀具供應商手冊推薦數據。這種參數盡管是來自于國外供應商較為系統的切削試驗數據,但試驗條件和環境與企業加工零件的工況差異不同,很難完全照搬手冊數據。(3)高效切削參數試驗和獲取的周期較長。由于企業機床以產品批量生產為主體,很難抽出專門設備開展專項試驗,切削數據的優化試驗往往與真實零件的加工同步進行,存在較大風險。特別是在精加工工序,切削后零件表面已經無余量,要顧及到萬一切削參數使用不當,產生斷刀、崩刃或其它極容易引起表面質量問題的情況。因此,高效切削參數試驗數據的選取需要分階段逐步提升,謹慎而行,不可能在較短的周期內快速提高。往往需要多個批次、多個零件的加工驗證,乃至持續數年,從驗證機到原型機,甚至產品進入定型階段還在進行提高加工效率的精益改善。鈦合金加工方法禪城區鈦合金加工注意事項:微量切削時,切下的鈦屑一旦起火,可用干粉滅火劑或干土、干砂撲滅。
鈦合金加工存在的難點:1、鈦合金的化學作用大,高溫下,鈦合金很容易與刀具材料起反應加速了月牙洼的形成。但是鈦合金的切削過程基本上是在高溫下進行的。當切削溫度高到一定的程度時,空氣中的氮氧等分子與鈦材料能夠容易地產生化學作用,導致生成了一種脆硬表皮。而且在鈦材料的切削過程中工件的已加工表面所發生的塑性變形導致了冷硬現象的產生,在工件材料的已加工表面發生硬化現象。這些現象都能夠使得刀具的磨損加劇、鈦材料的疲勞強度受到降低。2、刀具極易磨損,刀具的磨損是很多綜合因素共同作用的結果,在鈦合金材料的切削加工過程中,極易造成刀具的崩刃現象產生,鈦材料在高溫的條件下一般都表現出刀具材料之間化學親和性比較強,還有就是高溫下刀具與鈦合金材料容易發生粘結現象,這些都導致刀具的使用壽命太短。所以鈦合金材料的切削必須注意的兩個方面,就是保持低的切削溫度和提高刀具或被切削材料的剛度,涂層刀具就是一種提高刀具剛度的辦法。
鈦合金加工特性分析:(1)導熱系數低。TC4在200℃時熱導率l=16.8W/m,導熱系數是0.036卡/厘米,光是鋼的1/4,鋁的1/13,銅的1/25。在切削加工過程中散熱和冷卻效果差,縮短了刀具壽命。(2)彈性模量低,零件已加工表面回彈大,導致已加工表面與刀具的后刀面接觸面積增大,既影響零件尺寸精度又降低了刀具耐用度。(3)硬度因素。硬度值低的鈦合金加工時會發粘,切屑沾在刀具前刀面的切削刃附近形成積屑瘤,影響加工效果;硬度值高的鈦合金加工時容易使刀具產生崩刃和磨蝕。這些特性導致鈦合金金屬去除率低,光為鋼件的1/4,加工時間較同尺寸鋼件要長得多。(4)化學親和性強。鈦不光可以與空氣中的主要成分氮、氧、一氧化碳等物質發生化學反應,在合金表面形成TiC及TiN硬化層,而且在切削加工產生的高溫條件下還能與刀具材料起反應,降低了刀具的耐用度。(5)切削過程中的安全性能差。鈦屬于易燃金屬,微量切削時加工中產生的高溫和火花可能引起鈦屑燃燒。鈦合金加工特性:切削過程中的安全性能差。
金屬加工在切削鈦合金的過程中,應注意的事項有:(1)金屬加工機械由于鈦合金的彈性模量小,工件在加工中的夾緊變形和受力變形大,會降低工件的加工精度;工件安裝時夾緊力不宜過大,必要時可增加輔助支承。(2)鈦合金棒如果使用含氫的切削液,切削過程中在高溫下將分解釋放出氫氣,被鈦吸收引起氫脆;也可能引起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。(3)鈦合金加工切削液中的氯化物使用時還可能分解或揮發有毒氣體,使用時宜采取安全防護措施,否則不應使用;切削后應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件,清理含氯殘留物。鈦合金的鋸切加工:鋸切鈦合金時,應采用低表面速度和連續強制進給。合肥鈦合金管材加工
鈦合金加工注意事項:鈦合金零件加工和鏡面的磨削方法有一定的區別。鈦合金加工方法禪城區
鈦合金加工注意事項:(1)刀具勤修磨、保持鋒利,以確保其加工過程中產生盡可能少的切削熱。(2)設備、刀、工、夾具應保持整潔,切屑及時清理。(3)使用不燃或難燃的工具轉移鈦屑。將處理掉的碎屑存放在不可燃容器中覆蓋好。(4)操作清洗過的鈦合金零件應戴干凈的手套,避免以后造成氯化鈉應力腐蝕。(5)切削區域有防火設施。(6)微量切削時,切下的鈦屑一旦起火,可用干粉滅火劑或干土、干砂撲滅。鈦合金零件加工和鏡面的磨削方法有一定的區別。工件被連續切割,直到工件獲得一定的表面粗糙度。過度延長加工時間對工件表面質量的損害是沒有意義的。精密零件加工:鈦合金零件加工有三種加工狀態,包括切削狀態、半切削狀態和界面拋光。鈦合金加工方法禪城區
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