硬质合金涂层刀具车削钛合金TA15的磨损研究及切削参数优选

刀具磨损剧烈是钛合金切削中的突出问题,探求刀具磨损的本质对于提高加工质量和效率、降低成本具有重要意义。本文采用Al Ti N涂层硬质合金刀具对钛合金TA15(Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V)进行车削试验,利用激光共聚焦显微镜观察刀具的磨损形貌,对刀具的主要磨损机理及磨损形式进行了分析,并根据刀具磨损状态进行了切削参数优选。研究结果表明:涂层硬质合金刀具切削TA15时,刀具失效形式主要为涂层剥落、崩刃和月牙洼磨损;随着切削速度的增加,后刀面VB值呈现了驼峰状的变化规律,涂层剥落的区域在波谷出现了明显的减小趋势;切削试验结果指出,正前角AlTiN涂层硬质合金刀具可用于钛合金TA15的精车工艺中,在v=100m/min、f=0.05mm/r、a_p=1.5mm切削参数下,刀具表现性能最优,同时硬质合金涂层刀具车削TA15的最大切削速度不宜超过120m/min。     

钛合金铣削仿真分析及实验研究

由于良好的综合性能,钛合金被广泛应用,但钛合金加工性能差,刀具易磨损。为了提高钛合金铣削刀具寿命,设计正交实验,运用AdvantEdge FEM软件对TA15钛合金进行了三维铣削仿真,分析了切削温度与铣削参数之间的关系。基于铣削参数-温度图,并结合切屑云图,给出了优化后的铣削参数。铣削实验表明,仿真分析可以优化铣削参数...     

切削加工钛合金的切削参数优化研究

钛合金材料因其具有强度高、耐腐蚀性好、耐热高等特点被广泛用于航空航天、舰船、民用工业等各个领域。而钛合金是典型的难加工材料,切削钛合金的加工效率和质量较低。本文选用了不同种牌号的硬质合金刀具,进行了切削加工TC4钛合金刀具磨损及耐用度试验。基于切削加工钛合金的刀具磨损及耐用度试验结果分析,确定了切削速度、切削深度和每齿进给量等切削参数作为设计变量,建立了以切削加工钛合金最大金属去除率为优化目标函数,依据实际加工条件设计了相应的约束条件,最终建立了切削参数优化数学模型。     

立铣加工钛合金颤振稳定域的研究

为了优化铣削加工中的切削参数来减小或避免再生颤振的发生,在切削加工再生颤振理论的研究基础上,以硬质合金立铣刀粗加工钛合金TA15为研究对象,建立了刀具的动力数学模型,对再生颤振稳定域在频域内进行求解;对再生颤振稳定域解析算法进行程序设计,通过提供由动态铣削实验获得的铣削力系数和由模态分析实验获得的模态参数等程序所需参数计算得到与主轴转速和轴向切深二者相关的颤振稳定域叶瓣图;最后通过对钛合金TA15进行立铣加工实验验证了颤振稳定域解析算法的准确性。     

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。     

某承力大梁的高效加工技术研究

主要针对某产品"工"字形梁类零件典型结构的工艺性分析及加工方案的论述,根据TA15材料的加工特点,制定合理的工艺方案,编制高效的数控加工程序,应用增效刀具并记录切削过程中的几何参数及切削参数,充分论述了在如何实现全数字化加工,总结并提炼出指梁类结构件的加工技术。     

在钛合金零件上实现高效钻削的方法

介绍了在钛合金零件上实现高效钻削的方法。以某航空零件为例,从刀具材料、刀具特点、切削参数、加工中应注意的问题等多个方面介绍了在钛合金材料上进行孔加工的经验,所介绍的孔加工刀具和方法对加工效率的提高和刀具寿命的延长都具有很大的优势,对于钛合金的高速切削技术有一定的参考意义。     

TC21钛合金封闭深槽腔大悬伸快进给铣削加工技术

从材料和结构介绍TC21钛合金封闭深槽腔类零件的加工特点。为了实现TC21钛合金结构件高性能加工,基于生产实践,从刀具选型、刀具轨迹、冷却方法、切削参数、刀具寿命等方面,研究大悬伸快进给刀具在TC21钛合金封闭深槽腔类零件上的高效切削运用,总结了一套完整的大悬伸快进给铣削方案。试验证明,悬伸比9倍径的快进给刀具能高效切削TC21钛合金深槽腔。对比强力铣削和插铣,快进给铣削提效明显。     

钛合金的高质高效超声振动切削加工

作为一种广泛应用于航空航天领域内的难加工材料,钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域中的热点问题.针对其加工过程中的力热聚集问题,一种将高压冷却方式辅助于垂直于切削速度方向振动分离的超声振动切削加工方法被应用于其高质高效加工.首先,刀具和工件周期性的分离条件通过数学方法导出.随后基于此开展了钛合金的车削试验,通过设定不同的切削参数(切削速度、进给量和切深)和冷却参数(冷却液压力),研究了切削力、切削温度、刀具磨损过程、工件表面质量和刀具寿命与相关参数之间的关系.试验结果表明,在满足分离条件的情况下,高压冷却状态下的超声振动切削加工能有效降低切削力和切削温度、延缓刀具磨损速度、改善表面质量和提高刀具寿命.在冷却液压力20 MPa的条件下,钛合金的切削速度能提至400 m/min并保证工件表面质量Ra不超过0.4 μm,实现了刀具长寿命和工件高质高效的切削精加工.     

切削参数对高速切削钛合金刀具磨损的影响

钛合金具有抗腐蚀性、高耐热性以及比强度高等特点,广泛用于医疗化工、航天工业,然而由于其导热系数小、高温化学活性高,切削过程中刀具磨损严重、加工表面质量差等成为加工制造的难题。以Ti6A14V钛合金为研究对象,建立了切削力解析模型,分别选取PCD和TiAlN涂层刀具,通过单因素实验对比研究切削参数对两种刀具高速铣削Ti6Al4V的切削力变化规律,对刀具的磨损形态进行了分析,探究切削参数对高速切削钛合金刀具使用寿命的影响,试验表明:在相同切削条件下硬质合金PCD涂层刀具可有效提高刀具切削Ti6Al4V的使用寿命,该研究对提高国产刀具性能,实现钛合金的高速高效切削有着重要的现实意义。     

钛合金材料零件加工的刀具参数选择

Ti5-5-5-3、Ti6-4是我公司首次进行加工的材料,与以往加工过的TC-18、TC-4等钛合金材料相比更难加工,加工工艺性及刀具耐用度更差。因此,加工刀具的选择显得尤为重要。通过刀具参数选择试验,确定加工钛合金刀具切削参数,为今后加工同类材料钛合金提供技术参考,填补我公司在新型钛合金工艺切削参数上的空白。     

钛合金薄壁高筒零件的切削加工工艺

针对TA1钛合金薄壁高筒零件加工后易产生变形超差,生产效率较低的问题,研究TA1钛合金材料的物理性能、力学性能,分析工艺难点,设计合理的加工工艺路线和切削参数,进而提出钛合金薄壁高筒零件切削加工工艺。采用所提出的切削加工工艺,可以有效控制钛合金薄壁高筒零件的加工变形,提高加工效率。     

钛合金与铝合金叠层材料制孔研究

通过对钛合金TA15与铝合金7075-T6组成的叠层结构进行干式钻削试验,分析了钻削参数对轴向力和扭矩的影响.结果表明,钛合金层的钻削力比铝合金层大,钻削参数对钻削力的影响基本相同.再通过不同刀具材料的对比试验,分析刀具磨损情况,证明硬质合金刀具具有较好的切削加工性.     

钛合金性能及其加工现状的研究

钛合金的比强度大、耐热性好以及耐低温等综合优良性能,使其在航空航天工业中得到广泛应用。但钛合金由于其硬度大、强度高、摩擦系数大、弹性模量低和高温下化学活性高等特点,使钛合金成为难加工材料之一,加工效率低。文章通过对钛合金切削加工现状的分析,举例研究了切削温度、切削力与不同切削参数之间的相互影响关系,以及刀具的磨损与刀具和工件的化学性质、切削参数和刀具与工件的物理性质等之间的相互影响关系。     

T11钛合金零件的切削加工

钛合金具有重量轻、强度高、耐高温等优良特性,多用于航空航天以及人工关节等方面,但由于其加工难度大、切削效率低、刀具寿命短而影响了它的应用.文中通过对钛合金材料的机械物理及切削性能的分析,结合典型零件的车、铣、钻工序,介绍了刀具参数、切削参数的优选方法及工艺的制订依据,经实际加工效果证明了所选工艺参数及加工工艺的合理性.     

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。     

数控高速车削TC4温度仿真研究

由于高速切削钛合金TC4在高应变率响应的作用下,改善了其切削加工性能,从而提高了钛合金零件的加工质量。但是高速切削TC4时切削区温度很高,可达到800℃以上,刀具容易失效,严重影响工件的加工精度和表面加工质量、刀具使用寿命。利用Deform-3D仿真并分析了切削用量对切削温度的影响及切削区刀具、工件温度场分布规律。仿真与理论分析结果与有关的实验结论具有一致性,证明该仿真软件的可靠性。该研究结论对刀具设计、切削参数的合理选择有重要意义。     

低温MQL技术在TA15铣削加工中的应用研究

通过在冷却液与低温MQL两种方式条件下,对TA15钛合金材料进行切削试验研究发现:低温MQL状态下加工工件使用的刀具切削寿命更长,工件的切削效率更高,加工的表面质量更好,变形更小.但是其在加工过程中,浅切冷却具有不适应性、加工中产生附加产物对环境的影响、深腔结构的加工冷却不充分等方面具有一定局限性,需进一步研究.     

钛合金薄壁零件加工工艺技术研究

结合钛合金零件的加工特点,对钛合金薄壁零件进行深入分析,通过切削刀具材料、刃磨角度、切削要素、加工流程、浇注方式和夹紧力的制定等参数选择,解决钛合金薄壁零件精度高、难加工和易变形的切削难题。提高零件加工质量,从而达到保证零件尺寸精度及形位公差的目的。     

基于快走刀层铣的TC4钛合金高效开槽加工

为提高钛合金深槽的开槽切削效率,对TC4钛合金深槽进行了快走刀层铣开槽试验。详细分析了其加工效率、切屑形态及刀具磨损情况。结果表明:在钛合金深槽开槽加工中快走刀层铣的切削效率较高,切削过程平稳,加工后槽腔表面的刀花均匀。快走刀层铣是一种高效的钛合金深槽加工方法。