论文合理钛合金薄壁零件加工工艺技术是关于本文可作为相关专业钛合金论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文世界上最硬的金属论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：钛合金在抗腐蚀性、比强度、比刚度、结合性等方面具有明显的优势,且高温下变形小,蠕变性和抗疲劳性高.基于钛合金的各种优点,其被广泛的使用在国防产品加工生产中,钛合金构件占据的比例高达所有构件比例的90%.本文对于我国钛合金薄壁零件加工中存在的各种技术问题进行深入的专业分析,供相关专业人士参考借鉴.
关键词：钛合金；零件；加工；工艺
随着社会对于钛合金材料需求量的增加,钛合金零件加工技术的进步发展受到广泛的关注和重视.分析目前加工技术的优势之处,将其优点充分发挥,结合实际的技术难题,针对性的解决,提升产品的可靠性,将质量提升到新的高度,是保证行业稳定发展的前提,也为长久性发展提供技术支撑.
1加工技术难点
利用钛合金材料进行加工过程中,最困难的是材料加工,使用刀具的消耗过快,吃到抗力过大.切削技术应用前期,壳体性工件的加工难度高,主要表现在刀片材料的磨损大,刀具经常崩溃,加工后零件表面光洁度不符合标准,具有齿状的波纹,机床震动造成工件变形,造成的原因主要包括几个方面.
1.1切削部分
钛合金材料组织比较复杂、材料的亲和力大,晶格的原子不会轻易的脱离原本的平衡位置,造成切削过程的温度升高过快,极易造成道具磨损.
1.2切削温度高
加工钛合金的零件时候,切削环节的温度和其他的材料比明显高,由于材料的导热系数小于合金或是不锈钢的导热系数,散热效果不好,切削作业中的温度上升快,集聚在作业区域,造成道具的磨损或是崩坏,加工零件的表面质量无法保证.
1.3切削量控制
由于切削的速度、切削的深度、机床的震动、走刀量等各种因素的作用影响,加工过程中出现振动现象,零件容易发生变形问题.
1.4精确地较低
由于钛合金的材料价格相对高,因此基本使用在精密构建加工中,其对于加工零件的尺寸精度、形位公差的要求更高,在工艺流程、工序等作用影响下,加工精确度无法有效保证.
1.5加工变形
由于钛合金的零件刚性低、壁薄,因此切削过程中应力的影响,造成零件变形,影响整体的精度,造成形位公差.
1.6污染层
钛元素材料的化学活性高,时常和不同类型的气体杂质形成化学反应,例如C、H、N、O等混入到钛合金中,造成晶格的弯曲,塑造性大幅度降低；和N、C作用形成的硬层,造成刀具的严重损坏.
1.7夹紧变形
对于钛合金零件进行定位装夹时候,径向的作用下产生变形问题,加工后恢复弹性变形,造成尺寸误差,最终报废.
2 加工技术完善
由于钛合金材料的价格比较高,造成生产的经济投入量高,对于实践经验进行分析总结,在刀具的材料选择、刀具的角度、切削的用量、加工技术流程等不同的角度分析,尽量降低出现问题的概率.
2.1刀具材料
加工中不同类型的刀具材料耐用度有一定差距,根据加工零件的不同,考虑刀具耐用度、换刀的次数,经济成本,选择最适合的刀具.锋钢材料的刀具基本为W18Cr4v,其在低于400度下的温度正常工作,普遍应用在加工切削抗拉性强度高于85kg/mm2的零件加工中,对于温度的耐受性差.钛合金零件加工应用导热性高、具有抗氧化能力、抗弯强度高、抗粘性的硬质合金性刀片,例如钨钴类型的合金刀片,选择IC 907、 Y/0HT、YG 643型号的刀片,提升加工效果,保证加工质量.
2.2刀具角度
对于不同类型的加工类别道具进行对比发现,粗加工、半精加工、精加工的各个过程改进的刀具前角和后角和改进过后的对比更加小,刀具的锋利程度低,刀具的主切削力大,提升振动,造成被加工零件变形概率增加,废品出现的可能性高.改进后使用刀具的前角和后脚明显增大,降低应用刀具的切削负荷,降低零件主后面和工件之间的摩擦,主切削力降低,工件的质量得到保证,提高加工水准.钛合金粗加工环节,适当的增加主偏角,提升刀具强度,降低径向力,防止振动；增加前角,降低切削刃在单位区间内产生的负荷,加快散热速度,适当延长使用刀具的期限；精加工环节余量小,切削抗力和切削变形小,所以对于刀具的模式度低,适合应用小的走刀量,关注零件的加工质量,避免变形,重点在于精加工.精加工中应用较大的前角和后脚,提升偏角保证锋利性,为加工顺利进行服务.壳体零件加工选择的刀具需要锋利、适度降低前刀面和后刀面的粗糙程度,不允许存在烧伤、裂纹、缺口、毛刺等问题；尽量使用硬质的合金砂轮来进行刃磨,,在前角增大一倍、粗加工后脚加倍、半精加工、精加工后脚提升30%；主偏角提升50.的条件下,刀具的耐用程度变为原来的3倍.
2.3切削用量
钛合金零件为薄壁,在每个加工环节中应力都会释放,释放环节在工件的逐步工序切削下完成,改进前零件在粗加工环节直接的进入到精加工,加工余量太大,应力释放不完全,走刀量快,径向的切削力非常大,导致零件变形大.所以加工的工序应该转化为,粗加工后采用半精加工环节,最后精加工.利用适合的切削量,避免整个操作中刀具的震动.在初步加工后降低加工应力,通过精加工消除加工应力的效果.精加工环节控制切削速度、切削深度、进刀量,避免切削中的振动问题,促进加工精度的提升,避免机床和零件形成共振,降低变形的可能性.
2.4加工流程
对于粗加工环节改进后,薄壁钛合金的零件变形差距变化不大,半精加工处理后,通过热处理和基准加工,零件的变形降低,整个流程的加工应力无法全部消除,所以零件会发生椭圆的变形.精加工后通过两次的热处理降低加工应力,配合精加工、精加工循环,合理避免加工变形,最大户保证零件的精度要求.
2.5合理浇注
钛合金材料在进行切削加工过程中,区域内的温度高,必须利用切削液来控制温度变化,保证加工质量,防止刀具产生过强疲劳强度.壳体类型零件加工环节,利用外表面浇注方式,在离心力的作用下浇注液过快的离开工具表面,无法达到冷却效果.因此适当选择中控方式或是刀杆类型,让冷却液进入到切削区,防止形成积屑瘤,降低零件温度,包装加工合理展开.
2.6真空处理
真空处理具体包括三个阶段,不同阶段具有各自的效果.第一阶段真空处理降低加工后的应力,提升切削性能,通过真空炉的热处理,降低其他的元素,O、N、H、C进入到加工部件中的可能性,加工后的间歇式固溶体,让表面的晶格出现弯曲,塑性降低,加上C、N的影响,最终形成高硬度的表层；第二阶段的处理目的是稳定加工的尺寸,再次消除加工应力,保证好的工艺加工性.第三阶段处理目的是稳定钛合金薄壁零件的加工效果,维持较好的使用性能.
2.7夹具
利用零件自身的螺纹和夹具螺纹形成拉近,避免形成径向的压力,有效防止拉力造成的变形问题,通过一次的装夹,一次断面加工,保证零件的尺寸精度,满足形位公差要求,加工过程中,通过转动让凹凸圈合拢.
2.8其他
加工壳体类型的钛合金零件,需要利用高温热处理程序,改善材料的切削性能,利用低温热处理稳定加工组织,消除切削应力；增加定位基准的精加工,降低零件的椭圆度.
总而言之,未来钛合金加工技术必将朝着更加多元化和全面化的方向进步,针对如今加工技术应用中存在的突出问题合理解决.在刀具材料选择、刀刃角度控制,切削应用等各个方面详细分析,加大方案设计中选择的重视程度,考虑产品的重量、成本、体积等多方面因素,最大化保证加工的质量,为社会发展服务.
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总结:本论文为免费优秀的关于钛合金论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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