钛合金的铣削加工

钛及钛合金是一种综合机械性能良好的工程材料，越来越多地被应用于航空、航天、船舶、石油、化工等领域，同时它又是一种极难切削的金属材料，主要表现在切削率低，刀具的耐用度低等方面。本文根据钛合     

钛合金的铣削加工

本文系统地介绍了钛合金铣削的刀具、切削用量的选择,实际操作中应注意的问题等。指出,只要刀具几何参数合适,切削用量选择适当,钛合金象普通材料一样容易加工。     

TC-4钛合金的铣削加工

目前,钛合金的应用已较广泛。但由于钛合金是难加工材料,毛坯表面硬度很高,材料导热性差,切削时,大部分热量聚集在切削刃和其表面上,工件材料与刀具的亲合力较强,因而刀具损坏快。另外,由于钛合金弹性模数低,切削时工件有让刀现象,故需采用强力切削。为此,我们选用合金机夹端铣刀和螺旋齿立铣刀,进行精铣和精铣型面及周边。现就刀具材料、几何角度、切削用量及冷却液的选择等作一介绍。硬质合金机夹端铣刀我们采用硬质合金机夹端铣刀(如图1)粗铣。其特点是:1)切削性能好,刀片耐用度高,使用寿命长;2)刀齿强度高;3)结构简单、装夹方便,刀片磨损后,可及时更换。     

钛合金深槽铣削加工用铣刀

钛合金的弹性模量小、导热导温系数小,是一种典型的难加工材料,尤其进行深槽切削时难度更大。图１所示为在某一钛合金零件上加工一个宽为４ｍｍ、深为３０ｍｍ、长为３００ｍｍ的深槽的加工实例。图１　零件简图对于普通材料（如４５钢）,加工上述深槽常采用高速钢（Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ）锯片铣刀（１２０×４０×４,６０齿）进行铣削,并充分冷却,即可得到良好的铣削效果。但对于钛合金ＴＣ４材料,用上述锯片铣刀切削深度为３０ｍｍ的盲槽时,一个新刀片在加工第１～２件工件时刀具即产生磨损,其切削刃变钝,如不及时进行刃磨,则切…     

钛合金铣削加工表面残余应力研究

金属切削加工引起的残余应力对零部件变形、疲劳性能有重要影响,通过选择合适的加工参数对其进行控制是可能的。目的在于研究钛合金铣削加工中铣削参数对已加工表面残余应力的影响,利用X射线衍射技术测量进给方向和铣削方向的残余应力。为保证X射线应力测量精度,采用摇摆法和峰拟合定峰方法。试验结果表明,钛合金顺铣加工表面残余应力表现为压应力,主要是由于刀具后刀面与已加工表面的挤光效应起主导作用所致。沿铣削方向和进给方向,切削参数对工件表面残余应力影响具有差异性。通过控制切削参数有可能生成定制化的应力。     

钛合金铣削加工技术研究现状及发展

钛合金比强度高、耐蚀性好、热强度高,是制造高温环境、易腐蚀环境下工作零件的理想高强轻质材料,被广泛应用于航空航天、生物医学、武器装备制造、石油化工及核电装备等各个领域。介绍了钛合金及其切削加工的特点,以钛合金切削机理和铣削性能的研究为主要内容,介绍了钛合金铣削加工性研究的现状,阐述了硬质合金、聚晶金刚石这2种适合切削钛合金的刀具材料的应用。介绍了高速切削技术、低温冷却技术、高效深腔加工技术在钛合金铣削中的应用特点和现状,讨论了目前钛合金铣削加工中存在的困难,并展望了钛合金铣削技术的发展趋势。     

钛合金铣削加工刀具磨损有限元预测分析

钛合金Ti6Al4V因其优良的综合性能在航空航天领域有着广泛的应用。然而,在钛合金切削过程中,极易出现刀具磨损现象。目前尚缺乏钛合金加工用刀具寿命预测的有效手段和方法。针对这一问题,基于刀具在铣削工作过程中受到的热力耦合作用,利用Fick扩散定律揭示了刀具扩散磨损机理,构建刀具磨损模型;利用有限元仿真软件Advant Edge的二次开发技术,将刀具磨损模型嵌入到有限元模型中,进行刀具磨损的预测;进而借助刀具寿命试验,验证了刀具磨损模型的可靠性。     

3D打印钛合金结构件铣削加工技术

1引言钛合金具有密度低、比强度高、屈强比高、耐腐蚀及高温力学性能优异等特点,在航空、航天、船舶、汽车等行业的应用越来越多,在关键零部件中的材料占比也越来越高。但由于钛合金材料本身的性能特点,采用“锻造、铸造+机械加工”等传统技术制造复杂钛合金结构件时,存在制造工艺复杂、加工工序多、生产周期长、材料去除率高和制造成本高等缺点,制约了钛合金结构件在先进工业及国防装备中的应用。     

钛合金铣削加工参数多目标优化研究

为解决钛合金铣削加工存在的高成本、低效率问题,以生产效率最大和刀具寿命消耗率最小为目标,建立了铣削参数优化模型。提出了扩展非支配排序遗传算法（ENSGA-Ⅱ）,对种群初始化子过程进行规范化处理,保证了种群的多样性和均匀性;根据Pareto最优原理将非支配概念从目标函数空间扩展到约束空间,使得多目标多约束问题的处理更具有适应性和有效性。实例表明,该方法具有良好的寻优能力,能够获得满意的Pareto解集。借助于该方法,工艺人员可根据优化目标灵活地选择铣削参数,更好地协调生产效率、生产成本和表面质量之间的关系。     

钛合金铣削加工电磁强化刀具耐用度研究

针对钛合金飞机结构件难加工特性导致刀具磨损、破损严重的问题,本文研究了电磁强化技术对钛合金铣削加工硬质合金刀具耐用度的影响,通过进行电磁强化可转位刀片铣削加工钛合金槽腔的试验,采集加工过程的切削弯矩数据,观测刀具磨损形貌,绘制了刀具磨损曲线,建立了切削弯矩与切削时间的映射关系.对未电磁强化和电磁强化刀具的耐用度进行对比...     

铣削钛合金加工表面形貌特征参数的预测

钛合金在铣削过程中受迫振动明显,刀—工接触关系不断变化,加工表面形貌特征参数难以预测,已成为制约加工表面质量进一步提高的瓶颈。针对铣削振动与加工表面形貌的非线性随机变化特性进行了切削钛合金试验,采用高斯过程回归法构建铣削振动作用下的加工表面形貌高斯过程模型。分析刀齿误差和铣削振动对加工表面形貌特征参数的影响规律,为以加工表面质量分布一致性为前提的铣削钛合金工艺设计提供参考依据。     

钛合金铣削加工的PVD涂层适应性研究

利用电弧法沉积制备Al Cr N、Al Cr Si N、Al Cr N/Ti Al N、Al Cr N/Ti Si N四种用于钛合金切削加工涂层,研究了涂层的基本特性及切削使用效果。结果表明,Al Cr N涂层呈柱状生长,通过添加Si等元素或采用多层交替沉积有利于形成细化晶粒组织,提升涂层纳米硬度。切削试验表明,在低速铣削钛合金TC4时,Al Cr N/Ti Al N复合涂层表现最好。在较高速铣削时,四种涂层的刀具表现性能接近。     

钛合金结构件复杂翼面铣削加工工艺研究

针对钛合金结构件翼面装配弧面及定位槽的铣削加工,分析其加工工艺,对夹具进行针对性设计,在合理选择刀具材料的前提下优化刀具设计,改进工艺路径,最终完成了该钛合金结构件指定位置的铣削加工,在满足尺寸要求的同时提高了生产效率。     

航天航空产品中钛合金的铣削加工技术

钛及钛合金因密度小、比强度高、耐腐蚀、耐高温、无磁、焊接性能好等优异综合性能,在航空航天等领域得到越来越广泛应用。但是,钛合金的一些物理力学性能给切削加工带来了许多困难。切削时钛合金变形系数小、刀尖应力大、     

钛合金无障碍铣削

挑战：对于钛合金的铣削,轴向切削力是影响其加工稳定性和效率的主要因素。解决方案：缩合式夹持技术的发展提供了极牢固的夹紧方案并提高了生产效率。     

钛合金无障碍铣削

<正>挑战:对于钦合金的铣削,轴向切削力是影响其加工稳定性和效率的主要因素。解决方案:缩合式夹持技术的发展提供了极牢固的夹紧方案,并提高了生产效率。     

钛合金微铣削加工技术的现状与发展

介绍了通过对微铣削铣削力的建模来预测铣削力,以及在不同加工条件下对微铣削表面质量的影响,并阐述了钛合金切削的发展前景。     

铣削颤振理论在钛合金结构件加工中的应用

针对钛合金结构件的弱刚度及难加工特性,提出了小径向铣削的方法。使用小径向铣削稳定预测理论,绘制出了稳定叶瓣图,最终选择了合理的加工参数,避免加工过程中发生的颤振,为该理论的实际应用提供了范例。     

过程阻尼效应在钛合金铣削加工中的应用

对过程阻尼效应在钛合金铣削加工中的应用进了行研究。利用隐式龙格库塔法,计算典型钛合金材料铣削加工中干涉产生的侵入面积以及阻力,建立考虑过程阻尼效应的非线性铣削动力学模型,并基于此模型设计减振后角抑制颤振。计算与试验结果对比分析表明,所建模型能够较为准确地预测稳定性极限,过程阻尼效应可使低速区极限切深显著增加,而减振后角可使过程阻尼效应增强,进一步拓展稳定区域。