静电冷却辅助车削Tc10钛合金试验研究

在传统的钦合金加工中,由于切削速度低、刀具耐用度低,导致加工效率低,针对上述问题,介绍了利用静电冷却(干式切削的一种)车削Tc10钛合金的方法,在选取静电参数优化、刀具参数优化的寻优目标情况下,讨论静电冷却车削改善环境污染、降低资源消耗,提出解决钛合金加工中的一些问题.     

钛合金钻削加工及其新发展

从钛合金自身的切削加工性能出发,系统介绍了钛合金的切削加工基本原则。阐述了传统钛合金在钻削加工中常出现的几点问题:钻头材料、钻头几何参数分析和冷却介质的选择。根据钛合金的导热率低、弹性模量低、硬度较低和化学活性强等特点合理地调整钻头材料的选择,对原有钻头几何参数进行优化,正确选取冷却介质。并介绍了当前钛合金切削加工技术的新发展。     

钛合金薄壁件车削加工的研究

传统的钛合金车削加工因其切削速度低,刀具耐用度低,加工质量难于控制,导致加工效率低。经多次钛合金车削加工试验、优选了刀具材料,确定了刀具几何参数,依据刀具磨损情况,提供了较为合理的切削数据。解决了钛合金薄壁件加工变形问题。     

浅析静电冷却干式切削技术

静电冷却干式切削技术应用气体放电原理,将压缩空气离子化、臭氧化,在切削区域形成特殊环境,从而实现冷却润滑的一种干式切削方法。本文应用静电冷却装置切削钛合金,并与切削液冷却进行比较分析。试验表明:静电冷却可达到常规切削的加工效果,是一种很有前途的绿色加工工艺。     

液氮低温铣削Ti5553钛合金切削力及刀具磨损研究

采用传统切削液浇注冷却方式加工Ti5553钛合金时，存在刀具磨损快、工件表面粗糙度较高、切削液处理成本高和资源消耗大等问题。针对上述问题，通过对采用低温液氮切削加工Ti5553钛合金方法的研究，设计了低温液氮切削与冷却液浇注切削的对比试验。试验结果表明，采用液氮冷却比切削液冷却的F_x,F_y,F_z分力小，刀具寿命提升约20%。在加入MQL后，液氮冷却具有比切削液更低的工件表面粗糙度。     

钛合金切削的刀具问题及对策

根据对钛合金切削加工性的分析,针对钛合金切削刀具的主要问题,提出了从刀具入手解决钛合金切削加工问题的思路,以及合理选择刀具材料、确定刀具几何参数、刃磨刀具、冷却润滑的一般原则及方法。     

静电冷却干式切削钛合金TC4的刀具磨损试验研究

钛合金TC4的切削加工性差,采用极压切削液会污染环境,不符合可持续发展要求,故提出了静电冷却的绿色切削技术,研制了空气电离装置及供气系统,分别在干切、乳化液和静电冷却条件下,对硬质合金刀具YG8切削钛合金TC4时的后刀面磨损进行了试验研究,给出了后刀面磨损曲线,建立了切削速度与刀具使用寿命的关系式。结果表明,静电冷却可减少刀具磨损,提高刀具寿命,是一种清洁的绿色冷却切削工艺。     

钛合金BT20端铣试验研究

传统的钛合金加工工艺因其切削速度低、刀具耐用度低、机床功率不足的缺陷 ,导致了加工效率低。针对上述问题 ,对钛合金BT2 0进行了多次端铣试验 ,发现采用先进的刀具材料 ,优化刀具角度 ,使用大功率机床 ,在保证必要的刀具耐用度的前提下 ,完全可以提高切削速度 ,从而提高钛合金加工效率。     

钛合金BT20端铣试验研究

传统的钛合金加工工艺因其切削速度低、刀具耐用度低、机床功率不足的缺陷,导致了加工效率低,针对上述问题,对钛合金BT20进行了多次端铣试验,发现采用先进的刀具材料、优化刀具角度,使用大功率机床,在保证必要的刀具耐用度的前提下,完全可以提高切削速度,从而提高钛合金加工效率。     

微孔砂轮射流冲击内外冷却技术在钛合金磨削中的应用研究

论述了钛合金材料理化特性和导致磨削加工困难的原因;阐述了冷却液在磨削中的基本作用;描述了微孔砂轮射流冲击内外冷却机理;给出了微孔砂轮射流冲击内外冷却磨削钛合金零件表面质量和砂轮表面形貌电子扫描分析报告;指出微孔砂轮射流冲击内外冷却新工艺最大限度地发挥了冷却液的冷却、润滑和冲淋作用,有效地解决了磨削钛合金零件表面产生拉伤、烧伤和夥轮表面粘结等工艺难题.     

基于复合喷雾冷却的TC4钛合金切削温度的研究

钛合金是一种典型的难加工材料,其热传导率低,切削过程温升大而易加剧刀具磨损。本文通过对TC4钛合金的车削试验,研究了在干切削和复合喷雾冷却条件下切削温度随切削速度、切削深度和进给量的变化情况。结果表明:切削温度随着切削速度、切削深度和进给量的增大而增大;采用复合喷雾冷却技术可在TC4钛合金车削过程中取得较好的冷却效果,切削温度明显低于干切削条件下的切削温度。     

低温氮气射流对钛合金高速铣削加工性能的影响

在钛合金的高速切削过程中，切削区温度很高，加速了刀具的磨损，限制了切削速度的进一步提高。为降低切削区温度、防止刀具的氧化磨损，提出在低温氮气射流条件下进行钛合金的高速铣削加工。在干铣削、浇注切削液、常温氮气油雾、低温氮气射流和低温氮气射流结合微量润滑等冷却润滑条件下进行了钛合金的高速铣削对比试验。试验结果表明，低温氮气射流结合微量润滑能够最有效地降低铣削力，抑制刀具磨损。借助扫描电镜的检测手段，研究了不同冷却润滑条件下刀具的失效形式。指出在低温氮气射流条件下高速铣削钛合金时，只要热裂纹的形成与扩展未引起刀具的崩刃及刀面的剥落，进一步降低低温氮气的温度将提高刀具的使用寿命。     

高速铣削近α钛合金的切削温度研究

切削温度不仅直接影响刀具的磨损和耐用度,而且也影响工件的加工精度和已加工表面质量。由于钛合金导热性差和化学亲和性强等原因,通常在其切削加工时切削温度高、刀具磨损严重,致使切削速度难以进一步提高。本文重点对钛合金高速铣削时的切削温度进行试验研究,阐明夹丝半人工热电偶法测温原理和所测热电势信号的物理意义。试验选用了3种不同类型的硬质合金刀具,系统地研究了切削用量、冷却条件及刀具磨损等因素对近α钛合金高速铣削时切削温度的影响。     

液氮冷却下大进给铣削TC4钛合金的试验研究

钛合金是现代飞行器的主要结构材料之一,是一种典型的难加工材料。针对切削加工钛合金时刀具磨损快、表面质量不易控制等难题,将TC4钛合金作为研究对象,以液氮作为冷却介质,进行了TC4钛合金的大进给铣削试验,测试了液氮冷却条件下大进给铣削TC4钛合金的铣削力、铣削温度以及刀具磨损等,并与乳化液和低温冷风条件下的测试结果进行了对比分析。结果表明:在以较大的切削速度和每齿进给量铣削TC4钛合金时,采用液氮冷却比使用乳化液能更有效地降低切削力和切削温度;比采用低温冷风冷却能更有效地延长刀具寿命。     

Machining of Titanium Alloy (Ti-6Al-4V)—Theory to Application

This article correlates laboratory-based understanding in machining of titanium alloys with the industry based outputs and finds possible solutions to improve machining efficiency of titanium alloy Ti-6Al-4V. The machining outputs are explained based on different aspects of chip formation mechanism and practical issues faced by industries during titanium machining. This study also analyzed and linked the methods that effectively improve the machinability of titanium alloys. It is found that the deformation mechanism during machining of titanium alloys is complex and causes basic challenges, such as sawtooth chips, high temperature, high stress on cutting tool, high tool wear and undercut parts. These challenges are correlated and affected by each other. Sawtooth chips cause variation in cutting forces which results in high cyclic stress on cutting tools. On the other hand, low thermal conductivity of titanium alloy causes high temperature. These cause a favorable environment for high tool wear. Thus, improvements in machining titanium alloy depend mainly on overcoming the complexities associated with the inherent properties of this alloy. Vibration analysis kit, high pressure coolant, cryogenic cooling, thermally enhanced machining, hybrid machining and, use of high conductive cutting tool and tool holders improve the machinability of titanium alloy.