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鈦合金加工件在加工過程中的注意事項
2021-06-11

鈦合金的切削加工屬於強力切削◕✘·▩₪,所以機床刀具主軸要有大的驅動功率◕✘·▩₪,具有大功率強力切削功能↟◕·。在航空工業中◕✘·▩₪,鈦合金構件的加工以型腔銑削居多◕✘·▩₪,為便於切屑清除◕✘·▩₪,要管理好冷卻潤滑裝置◕✘·▩₪,為便於切屑清除◕✘·▩₪,要管理好冷卻潤滑裝置◕✘·▩₪,使大量高壓冷卻潤滑劑直接噴香刀具切削刃↟◕·。這樣◕✘·▩₪,一方面冷卻刀具◕✘·▩₪,另一方面可更好地及時把切屑衝出加工區◕✘·▩₪,以免切屑遭多次切割而降低刀具壽命◕✘·▩₪,擦傷加工面↟◕·。為使機床具有大功率切削功能◕✘·▩₪,德國Heller公司有針對性地設計▩•▩✘•、不知機床結構和座標軸結構◕✘·▩₪,並配用了剛度極好的強力切削擺動單元安裝刀具主軸◕✘·▩₪,使機床在垂直▩•▩✘•、水平和空間任意角度都能產生同樣的切削功率↟◕·。


鈦合金的特性是強度高▩•▩✘•、導熱性差↟◕·。為了能達到像加工鋁那樣的切削效率◕✘·▩₪,要儘可能提高切削引數◕✘·▩₪,即加大金給和切深◕✘·▩₪,從而導致加工切削力增大◕✘·▩₪,這可能引起工件和刀具之間產生靜態偏差◕✘·▩₪,進而引起零件的形狀精度變壞或加工過程不穩定◕✘·▩₪,還會加快刀具的磨損↟◕·。為此◕✘·▩₪,用於鈦合金加工的機床必須具有大功率和儘可能好的靜▩•▩✘•、動態特性(靜▩•▩✘•、動態剛度高);還需要配備相應的高壓冷卻潤滑裝置◕✘·▩₪,以便在低轉速▩•▩✘•、大扭矩加工情況下及時清除切屑◕✘·▩₪,以減少刀具磨損和減少加工過程中產生的熱量傳給刀具◕✘·▩₪,為了提高機床的剛度◕✘·▩₪,一些機床製造商採用箱中結構或封閉式框架的焊接鋼結構;進給軸用大功率進給電機驅動和高剛度無間隙導向系統◕✘·▩₪,到了加工位置能夾緊◕✘·▩₪,以進一步提高機床剛度;此外◕✘·▩₪,還必須提高包括主軸-刀具-連結部位◕✘·▩₪,以及刀柄夾持器在內的整個系統在加工過程中的剛度↟◕·。


除了靜態剛度外◕✘·▩₪,機床的動態特性對於卓有成效的鈦合金加工也是起決定性作用↟◕·。控制加工過程的穩定性是一個巨大挑戰↟◕·。如果機床的剛性低和阻尼特性差◕✘·▩₪,由於切削過程中切削力大▩•▩✘•、轉速較低和激振頻率與機床自身固有頻率相近等動力學效應◕✘·▩₪,可能出現自激振動◕✘·▩₪,導致加工過程振顫↟◕·。這種顫振除了影響工件表面質量(有振紋)外◕✘·▩₪,還會導致機床結構▩•▩✘•、刀具株洲和刀具產生過載而受損↟◕·。刀具磨損增大甚至斷裂↟◕·。加工過程的穩定性主要取決於所選用的主軸轉速▩•▩✘•、切深等引數↟◕·。使用者要了解機床的效能和可能達到的極限切深◕✘·▩₪,還可以主動積極地對機床採取諸加消振墊▩•▩✘•、在機床控制裝置裡預先置入引數避開極限切深小的轉度範圍等防振措施◕✘·▩₪,以進一步提高機床的抗震性↟◕·。



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