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钛合金零件的车削加工方法有哪些?

钛合金具有极好的韧性和卓越的抗腐蚀性能,在目前,其的应用领域十分的广泛;但是,在钛合金零件的车削加工中却有一定的困难,令大多数行业人士望而生畏,他们认为,钛合金的超级性能大大削弱了其可加工的“能力”,使其切削加工极具挑战性。   

一、各种钛合金呈现出各不相同的切削性能。有人认为,加工一个Ti6Al4V工件所需的时间通常是加工一个钢件的三倍;而有人说,加工一个Ti5553难加工β牌号工件所需的时间则是加工一个Ti6Al4V工件的两倍。   

二、在车削加工中,钛合金最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。   

三、钛合金还具有加工硬化趋势,因此,通过剪切而不是挤压去除金属至关重要。此外,虽然钛合金具有很高的强度,但同时也具有较低的弹性模量,这就意味着与其它材料相比,钛合金相对更具弹性且更容易离开切削刃(尤其在轻载切削时)。综合考虑钛合金的这些特性,为了成功实现钛合金的车削加工,关键是必须实现切削速 度、进给率和切削深度的平衡。   

四、切削速度是影响切削热产生的首要因素。嘉善诺嘉精密的车削专家曾经花了三年半时间为工具制造商开发刀具牌号。在此期间,他在实验室进行了Ti6Al4V的切削试验,结果表明,切削速度的选择必须十分小心。   

五、在某些情况下,当切削速度提高10%-15%,则刀具寿命会从40件下降为6件,这表明切削速度的调整幅度过大。他还发现,当以不会缩短刀具寿命的切削速度进行车削时,如果提高进给率,则会达到一个有损刀具寿命的临界温度,因为存在一个热量过多的极限范围。   

六、刀具几何形状在控制切屑形态以散热方面起着关键作用。较宽和较薄的切屑扩大了正在形成的切屑与切削刃之间的接触面积,从而可减少热量在切削刃的聚集。如果切屑较薄,产生的热量较少,切削速度就可以更快一些。   

七、当滚烫的切屑划过刀具前刀面时,实际上会从刀片中“拔出”钴。


可以通过两个步骤来降低切削温度的方法:   

第一步是利用刀具几何设计(如采用带 45°导程角的方刀片或圆刀片)来减薄切屑厚度,以降低切削温度,减少由此引起的月牙洼磨损,最终能够使用较高进给率和延长刀具寿命;   第二步是使用具有特殊形态的高压冷却液。这种冷却液不仅具有高压力,而且呈现出非常精确的层流喷射形态,可以在切屑与刀片前刀面之间形成“水楔”,以托起切屑,使其与前刀面的接触最小化,从而避免产生月牙洼磨损。   

以上就是关于钛合金零件的车削加工方法有哪些的相关讲述,希望上述所讲的知识能对各位读者朋友有所帮助。


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