解决钛合金薄壁工件切削加工变形的工艺
钛合金薄壁零件切削工艺
钛合金薄壁零件切削工艺通过薄壁工件的分析主要是如何选择加工方案、定位基准、刀具材料、切削要素及工装，防止变形，提高加工效率，可以通过以下方法有效的减少变形，保证加工精度。
（l）合理选择刀具材料，提高刀具寿命实践证明加工钛合金材料时必须选用耐磨性高、抗弯强度高、导热性好，抗枯粘结、抗氧化、抗振性的硬质合金刀片，加工时可选择不含或少含Tic的硬质合金刀具，选用YG(K）类硬质合金加工钛合金材料。
（2）选择合理的角度提高刀具的强度钛合金材料工件粗加工时由于加工余量较大：加大刀具的主偏角，增加刀具的强度，使工件加工时径向力变小，避免振动，适当加大前角，减小切削刃单位长度上的负荷。
散热快、提高刀具的使用寿命。
在精加工时余量较小，切削变形和切削抗力小，因此刀具磨损较小，又因选取较小的走刀量，主要是提高工件表面加工质量、消除变形、保证加工精度为主，因此刀具可选择较大的前角和后角，增大偏角使刀具切削锋利：提高了工件加工表面质量(3）采用合理的切削用量避免机床振动减少变形根据薄壁工件粗、半精、精加工工序的加工余量的划分，制定合理的切削用量，达到消除工件切削过程中刀具引起的振动，避开了工件与机床的共振，避免了切削时的振动引起的变形。
（4）添加合理的切削液及有效地浇注方式加工时添加极压乳化液或极压切削油冷却，及时带走刀具上的切屑，刀杆采用中空，切削液喷管通过刀杆直接加入到刀具的切削区，带走切屑，降低了切削区的温度，避免了积屑瘤的产生，提高了工件加工质量。
（5）精加工前增加定位基准精加工工序钛合金薄壁工件在经过：粗加工一半精加工，此时工件的加工应力逐渐得到释放，为了保证工件精加工定位的可靠性，安排一道精车基准工序，其目的消除定位基准的形状误差，并且提高定位基准的精度作为工艺公差，达到保证零件精加工尺寸精度要求，提高工件加工尺寸的可靠性、稳定性，消除工件椭圆度的目的。
（6）采用端面压紧及螺纹拉紧工装消除径向夹紧变形钛合金薄壁工件定位夹紧时，在径向夹紧的作用下产生弹性变形，当工件加工完毕，此时弹性变形释放，造成工件变形，因此工件夹紧力选择轴向方向夹紧，采用螺母压困端面压紧或心轴定位螺纹拉紧形式，消除径向夹紧力，传导切削力的振动，消除变形。
减少薄壁零件产生变形的主要措施
减少薄壁零件产生变形的主要措施薄壁零件在现代制造中可是常客，但说到它们的变形问题，那可真是让人头疼得像一颗老鼠在心里跑。
今天就聊聊，怎么才能有效减少这些变形，让咱的薄壁零件在工厂里乖乖待着，不再像个调皮的小孩。
1. 材料选择很重要1.1 材料性质说到材料，真是不能掉以轻心。
薄壁零件的材料就像是打比赛的运动员，得选对了，才能发挥出最佳状态。
通常，咱们得选那些强度高、韧性好的材料，比如某些铝合金或者高强度钢。
这样一来，就能减少在加工和使用过程中出现的变形情况。
毕竟，强者自有强者的道理嘛。
1.2 材料处理除了选择好材料，后续的处理工艺也不能马虎。
热处理、冷加工这些小细节，都是决定材料最终性能的大功臣。
比如，适当的热处理可以让材料内部的晶体结构更加稳定，变形的几率自然就降低了。
就像咱们吃饭一样，讲究的不是光有好菜，还得看怎么烹饪，才能把味道调到最佳。
2. 设计阶段得用心2.1 设计优化设计环节可是重中之重，咱们可不能草草了事。
薄壁零件的结构设计得合理，才能避免后续的变形问题。
要尽量让受力均匀，避免局部应力集中。
要是设计得不够合理，变形就跟过年一样，年年有余，没完没了。
2.2 加工余量加工余量也得考虑清楚，太少了会让零件受力不均，太多了又浪费材料。
就像做菜，要有点盐，但不能放太多，否则味道就变了。
我们可以在设计时就合理规划一下加工余量，这样才能做到既经济又实用。
3. 加工过程的细节把控3.1 加工工艺咱们进入加工环节，得注意工艺参数的设置。
比如，刀具的选择、切削速度、进给率等，这些都是影响零件加工质量的重要因素。
选择合适的切削工具，不仅可以提高加工效率，还能有效减少变形。
就像选对了鞋子，走路也能轻松许多。
3.2 夹具的使用夹具的使用更是不能忽视！好的夹具能牢牢把住零件，让它在加工过程中不乱跑。
就像是给小孩系好安全带，才能确保他乖乖待在座位上。
如果夹具设计得不合理，零件就容易在加工中发生变形，最后吃亏的可是咱自己。
钛合金薄壁零件加工工艺技术研究
钛合金薄壁零件加工工艺技术研究摘要：随着社会对钛合金材料需求的不断增加，钛合金零件加工技术的进步和发展受到了广泛的关注和重视。
分析现有加工技术的优势，充分发挥其优势，结合实际技术问题，解决有针对性的问题，提高产品的可靠性，将质量提高到一个新的高度，是保证行业稳定发展的前提，也是为长远发展提供技术支持。
关键词：钛合金；零件；加工；工艺；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。
一、钛合金薄壁零件加工难点1.材料组织切削加工性差。
钛合金材料组织复杂，亲和力大，晶格原子不易脱离平衡位置，切削时使切削温度大幅提高，刀具易磨损。
2.材料加工切削温度高、刀具磨损快。
钛合金材料的零件加工时，切削区温度远高于其他材料的温度，材料的导热系数小于不锈钢和高温合金的导热系数，散热条件差，使切削区温度迅速上升，积于切削刃附近不易散发，造成加工刀尖附近应力集中、刀具磨损崩刃，从而破坏零件加工表面质量。
3.材料加工切削用量要素难以控制。
在切削速度、走刀量、切削深度和机床振动等因素的影响下，加工薄壁钛合金零件时，切削过程中产生振动，使零件变形。
4.零件尺寸精度及形位公差不易保证。
钛合金材料价格较昂贵，主要用于产品中的精密结构零件，钛合金薄壁零件的尺寸精度、形位公差要求高，受工艺流程、加工工序的划分等因素的影响难以保证。
5.零件加工易变形。
零件壁薄、刚性差，每一次切削加工由于应力释放，造成零件变形，影响壳体零件尺寸精度及形位公差。
6.夹紧易变形。
薄壁零件定位装夹时，在径向夹紧力作用下产生变形，当加工完成后零件恢复弹性变形，产生椭圆变形造成尺寸超差报废。
通过以上对钛合金薄壁零件加工变形的分析，解决的主要措施概括起来就是:选择合适的刀具材料、刃磨角度、切削要素、加工工艺流程、热加工方法和正确的装夹方式等。
钛合金零件的变形量控制及刀具工装问题处理
钛合金零件的变形量控制及刀具工装问题处理摘要：本文研究的钛合金零件为弱刚性薄壁零件，实际加工过程中产生变形十分严重。
同时，该零件还需加工出一排高精度的同轴耳片孔，不仅对变形量控制方面提出了严苛的要求，还需从加工刀具及工装方面入手，解决现场实际问题，保证零件的合格交付。
关键词：钛合金、薄壁、变形、耳片孔1.零件结构简介该零件为弱刚性薄壁结构，长726mm，宽150mm，腹板厚度4mm，筋高仅为6mm。
同时，该零件一侧还需制出一排高精度的同轴耳片孔，孔径φ5.1H9，同轴度要求0.1mm，示意图见图1。
由此可见，该零件的加工存在难点有二，一是零件变形量的控制，已满足零件本身平面度的要求以及保证后续制孔工序的顺利进行；二是零件制孔精度及同轴度的保证。
图1 零件部分结构示意图2导致零件变形的因素分析依据HB5800要求，格栅零件的平面度为0.6mm，但由于格栅零件的耳片孔要求精度高、孔边距公差小，所以在进行耳片孔加工前，需严格控制零件的平面度。
依据钻制耳片孔的工艺方案（钻φ4.8mm——铰φ4.9mm——铰φ5.0mm——铰φ5.1mm）可知，在进行耳片孔加工前，应控制平面度在0.3mm以内。
反观零件的结构，格栅属薄板类零件，零件长726mm，宽120mm，腹板厚度4mm，筋条高度仅为3mm，零件筋条低而少，腹板薄而大，故加工时极易产生应力不均而引起变形。
再加上后续的电火花工序，将零件腹板部分37.9%的体积去除，这势必又会造成零件应力的重新分布，对零件平面度造成极大影响。
后续的吹砂工序，对零件表面的砂砾冲击，造成零件表层的微量塑性变形，又一次造成平面度的增加。
以上综合因素叠加，最终会造成零件的严重翘曲，如不作任何控制措施，平面度将达到2~3mm之大。
3变形量控制方法合理设计切削参数及走刀轨迹，从机加工艺方面控制残余应力的产生：在打平面、粗加工等工序中，对毛料的去除量极大，金属去除率能够达到67.3%，同时打平面、粗加工工序中所用刀具为大直径铣刀，切削量、每齿进给量大，会对被加工后的材料产生较大的残余应力。
钛合金薄壁叶片加工变形控制的工艺研究
钛合金薄壁叶片加工变形控制的工艺研究钛合金薄壁叶片加工变形控制的工艺研究摘要：钛合金薄壁叶片在航空发动机、船舶推进装置、汽车引擎等领域具有广泛的应用。
然而，在加工过程中，由于钛合金的高断裂应变、低弹性模量以及较高的工艺温度等因素，容易导致薄壁叶片的变形。
本研究旨在分析并优化钛合金薄壁叶片的加工工艺，以控制变形并提高加工质量。
一、引言随着航空航天、航海以及汽车工业的发展，钛合金薄壁叶片作为一种轻质高强度的结构材料，受到了广泛的关注。
然而，由于其独特的材料性质和特殊的几何形状，钛合金薄壁叶片在加工过程中容易出现变形问题，进而影响叶片的性能和可靠性。
二、钛合金薄壁叶片加工的变形规律1. 材料特性对变形的影响钛合金的高断裂应变和低弹性模量使其在加工过程中更容易受到应力集中和变形的影响。
材料的本构关系需要考虑材料的非线性和各向异性，从而准确描述和预测变形行为。
2. 加工温度对变形的影响钛合金薄壁叶片的加工温度较高，容易引起材料的软化和热应力的积累。
加工时应合理控制温度，避免过高的温度造成变形。
3. 几何形状对变形的影响薄壁叶片的复杂几何形状使其在加工过程中更容易出现非均匀变形和残余应力。
合理设计叶片的几何形状可以减小变形的程度。
三、钛合金薄壁叶片加工的工艺优化1. 选择合适的加工方法钛合金薄壁叶片的加工方法有很多种，如拉伸成形、锻造、旋压等。
根据叶片的具体要求和材料特性选择合适的加工方法，以满足性能要求并减少变形。
2. 合理设计加工参数控制加工过程中的变形需要合理设计加工参数，如加工温度、应力分布、变形速率等。
通过试验和数值模拟，找到最优的加工参数组合，以降低变形度并提高加工质量。
3. 采用预应力技术预应力技术可以通过引入适当的预应力来对抗变形。
例如，在加工过程中施加一定的拉伸或压缩应力，可以预先抵消材料在加工过程中产生的变形应力，从而减小变形的程度。
4. 表面涂层处理通过在叶片表面进行涂层处理，可以改变叶片的表面特性，增加叶片的抗变形能力。
薄壁零件加工易变形，这里有绝招！
薄壁零件加工易变形，这里有绝招！在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形，从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。
另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，不易保证零件的加工质量。
下图零件不仅装夹不方便，而且加工部位也难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
▌工艺分析根据图纸提供的技术要求，工件采用无缝钢管进行加工，内孔和外壁的表面粗糙度为Ra1.6μm，用车削可达到，但内孔的圆柱度为0.03mm，对于薄壁零件来讲要求较高。
在批量生产中，工艺路线大致为：下料—热处理—车端面—车外圆—车内孔—质检。
“内孔加工”工序是质量控制的关键。
我们抛开外圆、薄壁套管就内孔切削就难保证0.03mm的圆柱。
▌车孔的关键技术车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。
增加内孔车刀的刚性，采取以下措施：（1）尽量增加刀柄的截面积，通常内孔车刀的刀尖位于刀柄的上面，这样刀柄的截面积较少，还不到孔截面积的1/4，如下左图所示。
若使内孔车刀的刀尖位于刀柄的中心线上，那么刀柄在孔中的截面积可大大地增加，如下右图所示。
（2）刀柄伸出长度尽能做到同加工工件长度长5-8mm，以增加车刀刀柄刚性，减小切削过程中的振动。
▌解决排屑问题主要控制切削流出方向，粗车刀要求切屑流向待加工表面（前排屑），为此采用正刃倾角的内孔车刀，如下图所示。
精车时，要求切屑流向向心倾前排屑（孔心排屑），因此磨刀时要注意切削刃的磨削方向，要向前沿倾圆弧的排屑方法，如下图所示精车刀合金用YA6，目前的M类型，它的抗弯强度、耐磨、冲击韧度以及与钢的抗粘和温度都较好。
刃磨时前角磨以圆以圆弧状角度10-15°，后角根据加工圆弧离壁0.5-0.8mm（刀具底线顺弧度），c切削刃角k向为§0.5-1为沿切屑刃B点修光刃为R1-1.5，副后角磨成7-8°为适，E内刃的A-A点磨成圆向外排屑。
▌加工方法（1）加工前必须要做一件护轴。
数控车床薄壁件加工技巧和方法
数控车床薄壁件加工技巧和方法一、概述薄壁件是指壁厚小于2mm的机械零件，具有重量轻、节省材料、结构紧凑等特点。
数控车床是现代加工制造业中应用广泛的设备，对于薄壁件的加工具有独特优势。
本文将重点介绍数控车床在薄壁件加工中的技巧和方法，以提高加工效率和产品质量。
二、材料选择与装夹方式1.材料选择：薄壁件常用的材料有铝合金、钛合金、不锈钢等，这些材料具有较好的塑性和切削性能。
在选择材料时，应充分考虑其物理性能和加工工艺性。
2.装夹方式：针对薄壁件易变形的特点，应采用合适的装夹方式，如真空吸附、专用夹具等，以保证工件在加工过程中保持稳定。
三、刀具选择与切削参数优化1.刀具选择：针对薄壁件的加工特点，应选用锋利、耐磨的刀具，如硬质合金刀具、涂层刀具等。
同时，刀具的几何参数对切削力、切削热等方面都有影响，应根据工件材料和加工要求进行合理选择。
2.切削参数优化：切削参数的合理选择对于薄壁件的加工至关重要。
应综合考虑切削深度、进给速度、切削速度等参数，以减小切削力、切削热对工件的影响，防止工件变形。
四、加工技巧1.轻切快走：在加工过程中，应采用轻切快走的加工方式，以减小切削力对工件的影响。
同时，合理使用切削液，降低切削温度。
2.分层加工：对于厚度较大的薄壁件，可以采用分层加工的方式，减小各层之间的切削力，避免工件变形。
3.工艺优化：在编制加工程序时，应充分考虑工件的形状、材料特性等因素，合理安排粗加工、半精加工和精加工的顺序，以提高加工效率和产品质量。
4.热处理：在加工过程中，可对工件进行适当的热处理，以提高其硬度和耐磨性。
同时，合理安排热处理工艺参数，防止工件变形或开裂。
5.检测与修正：在加工过程中，应定期检测工件的尺寸和形位公差，如有偏差应及时修正。
同时，对加工过程中出现的问题进行分析和总结，不断优化加工方法和工艺参数。
五、结论通过以上分析可知，数控车床在薄壁件加工中具有独特优势。
在实际生产中，应根据具体情况选择合适的材料、装夹方式、刀具和切削参数。
典型薄壁零件数控铣削加工工艺
典型薄壁零件数控铣削加工工艺一、加工工艺概述在现代机械加工中，数控铣削技术已经成为广泛采用的一种加工方式。
它具有高效率、高精度、高稳定性等诸多优点，能够满足各种复杂形状的零部件加工需求。
而在制造业中，薄壁零件的加工一直以来都是一个难点，因为它们具有较大的面积，容易发生振动和变形，导致加工质量不佳。
因此，采用数控铣削加工工艺来生产薄壁零件，显得尤为重要。
1. 材料准备首先需要选定适合薄壁零件加工的材料，一般采用铝合金、镁合金、钛合金等轻合金材料。
然后进行材料的切割、碾磨等预处理工作，以优化后续加工的效果。
2. CAD制图在进行数控铣削加工前，需要对零件进行三维模型设计，以制定详尽的加工工艺方案。
在CAD制图过程中，需要考虑加工精度、表面质量、加工时间等多个因素，确定好各种加工参数，包括加工路径、刀柄发生器等。
3. CAM编程在CAD制图完成后，需要进行CAM编程，将机器指令和实际加工过程相一致。
在CAM编程中，需要考虑加工路径，以及刀柄进给速度、切削进给速度等参数，调整加工节奏和刀具尺寸等。
4. 加工调试CAM编程完成后，需要先进行一次加工调试。
调试过程中，需要不断调整加工参数，以充分发挥数控铣削加工的优势，并保证加工精度和表面光洁度达到标准要求。
5. 实际加工过程综合考虑加工条件、切削速度、进给速率等因素，进行实际的数控铣削加工。
在加工过程中，需要密切关注加工状态，调整加工参数，以保证产品精度和表面质量。
三、关键问题控制1.加工稳定性的控制薄壁零件加工面积较大，容易发生振动和变形，因此需要掌握加工稳定性的控制方法。
首先要选择合适的工件夹持方式，确保工件在加工过程中不产生任何变形。
同时，合理设计加工刀具尺寸和结构，采用具有高刚性的刀具，以提高加工精度和稳定性。
2.表面光洁度的控制薄壁零件加工表面质量要求较高，表面光洁度是一个很关键的指标。
因此，在加工过程中需要选用具有高刚度、高切削能力的刀具，并适当降低装夹紧密度，避免过度压缩，从而保证零件表面光滑克服表面氧化和氧化皮的形成。
解决加工薄壁零件过程中变形的方法
解决加工薄壁零件过程中变形的方法小薄壁套类零件在仪表、办公以及其他小型设备中应用广泛。
其加工难度大，主要原因是在装夹和机加工过程中容易产生多种变形。
本文对其变形的主要原因进行了分析并提出了解决方案，在其夹具的设计中采用了气压和弹性橡胶，有效地解决了装夹变形的问题。
对其他小薄壁套类零件夹具的设计有一定的示范意义。
1、图样分析如图1所示，典型小薄壁结构零件。
材料为Y1Cr17(GB/T1220)不锈钢，棒料毛坏。
批量生产。
从零件图样要求及材料来看，加工此零件的难度是很大的。
金属加工微信，内容不错，值得关注。
壁厚最薄1mm。
加工材料为Y1Cr17(GB/T1220)不锈钢，难切削。
内径尺寸为10～12mm，公差只有0.01～0.02mm。
外径为14～13mm，公差只有0.02mm。
两端内孔对称，各有一图1工件个0.5×0.1mm的内沟槽。
几处倒角很小0.15～0.25mm。
该件壁薄易变形、精度高、结构小、难加工、材料难切削。
2、工艺分析壁薄是该零件的突出特点。
为更好地分析加工工艺过程，要首先分析一下影响薄壁零件加工精度的因素。
薄壁零件在夹紧力和切削力的作用下，容易产生变形、振动，影响工件车削精度。
由于壁薄工件热容量小，易引起热变形，工件尺寸不易掌握。
（1）受热变形：因工件较薄，热容量小，传导慢，在切削热的作用下，工件温度较高，会引起工件热变形，使工件尺寸难于控制。
减小切削热的措施：减小切削力，车削时需注意控制切削温度的升高，首先通过减小切削变形（切削力）来减少切削热的产生，同时增大刀尖部分的散热面积以及使用充分的冷却润滑液等途径，将切削热及时传散。
切削液应选用抗粘结冷却性好的切削液，如含硫、氯等极压添加剂的乳化液；切削液的的供给必须充分。
（2）振动变形：在切削力（特别是径向切削力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。
径向切削力位于水平面内，垂直于纵向走刀方向，刀具和工件之间的抗力，使工件发生弯曲。
钛合金薄壁零件的车削加工
钛合金薄壁零件的车削加工作者：朱书刚来源：《科学导报·学术》2020年第34期摘 ;要：钛合金薄壁零件的车削是车削加工中的重点也是难点，如果薄壁零件变形，对工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度都会产生影响，钛合金薄壁零件的变形主要是在切削力的作用下，因受力和受热因素的影响而产生的。
薄壁零件在强度、刚度等性能方面比较偏低，在生产加工过程中很容易出现变形的情况，从而造成其生产性能较低。
本文通过对钛合金薄壁零件车削加工的影响因素进行分析，总结出一些相应的应对策略。
关键词：钛合金;薄壁零件;车削加工【中图分类号】TG5 ; ; ; ; ; ; ; 【文献标识码】A1引言经济的日益发展，离不开工艺的进步与创新，钛合金薄壁零件的车削加工已经成为工艺加工行业的重点工作之一。
企业应高度重视薄壁零件的加工过程，加强操作人员综合素养的培养，提升其专业性，不断创新改革加工技术，并建立健全相应的规章制度，创造良好的工作环境，提升加工技术水平，从而提高钛合金薄壁零件质量[1]。
操作人员应在零件允许的误差范围内，进一步提升工作效率，精进薄壁零件加工技术。
2薄壁零件的特点薄壁零件从字面意思可以得知其主要特点就是壁薄，通常情况下，零件壁厚在3mm以下的，我们都会习惯性的称之为薄壁零件。
薄壁零件重量较轻、体积较小、结构比较紧凑，各个零件类型的大小形状也不尽相同，所以在零件实际加工生产过程中，会遇到各种各样的问题，例如薄壁零件的刚性、夹持时的夹紧力、切削振动以及切削热等因素，都会对钛合金薄壁零件的质量产生影响，所以操作人员应充分了解分析影响零件质量的因素，根据钛合金薄壁零件要求的尺寸和形状，不断优化加工零件与刀具之间位置距离的精准度，缩小误差范围，提升零件加工的精准度。
钛合金薄壁件出现体积胀大或缩小的状况，包括在零件加工过程中遇到的错位、弯曲等现象，都属于零件变形。
薄壁零件变形是零件加工过程中最常见的问题，因此，操作员在加工工艺过程中，要不断的创新工艺技术，提高钛合金薄壁零件质量与生产效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
。
ｎ ０
角 角 ＾
圆 弧
～ ｌ～１５ ２ ５ ０ ４ ． Ｏ １ Ｏ
ｍ
重 熔 层 平 均 厚 度 孔 径 尺 寸
／ ｍ
１
２ ３
４
４
６ ８
８
１ ０
６ ８
６
２ ０
１ ８ ２ ０
１ ８
４ ０
４ ０ ４ ０
４ Ｏ
ｌ Ｏ
１ ０ Ｉ ２
１ Ｏ
ｌ ／１ ／ ｌ ２ ／１ ／ ／ ／ ２ ／ ５ ９ ２ ／ ３ ０ ０ １ ／８ Ｏ １
度 前角 后 角
（ ） 工 件 刚 性 差 切 削 过 程 中 机 床 振 动 及 切 削 要 ２
角 加工 类 别、 、
粗 加 工
素不合适 产 生 变形 薄壁 工 件 刚性 差 ，受机 床 振 动
等因素造 成 加工 薄 壁 钛合 金 材 料工 件 时 ，不 合 适 的 切削速度 使切削过 程 中产 生振动 ，引起变形 。
变 形 的夹 具 设 计 不 当 ；加 工 后 又 不 注 重 尺 寸 稳 定 性
的工艺措 施 ；薄 壁 钛 合 金工 件 加 工 最 大 的瓶 颈 是 材
料难 加工 、尺寸 精 度 及 形位 公 差 要 求 高 、壁 薄 易 变
形 ，影 响加工 变 形 因素 有很 多 ，主要 体 现 以下 几 个
３ ３ ８／ ／１ ／ｌ ／ ５ ６ ２ ／ ８ ／ ／ ２１ ７ ８ １ ／１ ／ ２ ｌ Ｉ ／Ｉ ／Ｉ ／１ ／ ６／ ２ Ｏ １ ０ ／ｌ ／１ ／１ １ Ｏ ｉ ０ ０ ２ ／１ ／ｉ ／ ８ ４ ３ ５
１ ／１ ／ 】 ３ １ ０ ／ 】 ３ ４ ３ ３ ３ １ ／】 ／１ ／ ８ １ ／１ ／１ ／１
四 、结论
（ ） 该 试 验 采 用 两 种 不 同 型 号 机 床 进 行 正 交 试 １
艺参数 ，有效 控制 了 电火 花打 孔加 工 重熔 层 的厚 度 ，
保 证 了 发 动 机 涡 轮 叶 片 气 膜 孔 加 工 质 量 ，并 且 在 工
程 上 获 得 应 用 。ＭＷ
验 ，不 同设备 对 气 膜孔 加工 产 生 的重 熔 层 的 影 响 因
解决钛 合 金薄壁 工 件切 削加工 变形 的 工 艺
北 方光 电股 份 有 限公 司 技 术 中心 工 艺 研 究 所 （ 西西安 陕 ７０ ４ ） １０ ３ 张利 军 李 时威
存机 械 制 造业 巾 ，钛 合 金 材 料 具 有其 他 金 属 材
料无法拥 有 的特 点 ：比强 度 高 ，热 强 性 高 ，抗 蚀 性 好 ；合金 密度 仅 为钢 的 ５ ％ ，因此 利 朋 钛合 金材 料 ８ 做成 的薄壁壳体 结构 件 ，将 成 为 国防产 品通用 工件 。 由于工 件壁 薄 ，加 工 容 易 变形 ，径 向 夹 紧 力使 工 件 产生弹性 变 形 ，刀 具 磨 损快 使 加 ｒ尺 寸 不 稳 定 ，不 切 削要 素 的 选 择 ，使 加 工 刀 具 磨 损 快 ，变 形 增 大 ； 仅采 用单 一 的 车 削加 工 工 艺 ，而 不 是遵 循 逐 渐 循 环 的消除加 工 应 力 工 艺技 术 ；加 工 中 采用 的 消 除夹 紧
义更大 。
径 的气膜孑 加 工 ，并 将 每一 个试 片 上 的 １ Ｌ ０～ｌ 气 ２个 膜孔进 行重 熔 层 厚 度 检 查 ，对 检 查 结 果 进 行 比较 。 由重熔 层平均 厚度值 分析 可得 ，试片 号 ｌ和 ３分别 为 ４ ． ｍｍ、４ ． ｒｍ孑 的 理想 参 数 组 合 ，同时 也是 正 ，３ ｏ ，５ ０ ａ Ｌ
材 料 的导 热 系数小 于不锈 钢 和高 温合 金 的导热 系 数 ，
散热 条件 差分 别 是 铁 和 铝 的 １４和 １ １ ，使 切 削 区 ／ ／６
１ 合 金 薄 壁 工 件 ／ －难 点 及 原 因分 析 ．钛 ｊｒ ￣
传统 的 钛 合 金 薄 壁 工 件 加 工 不 注 重 刀 具 材 料 、
温度 迅速 上 升 ，积 于 切 削刃 附近 不 易 散 发 ，造 成 加
表 ５ 叶 片 气 膜 孑重 熔 层 检 查 结 果 Ｌ
试 片 号 电流 脉 冲宽 度 脉 冲问 隔 伺 服 进 给 检查 孑 数 Ｌ
／ Ａ ／Ｌ Ｌ Ｓ （％ ） 小
气 膜 孔 重 熔 层 检 查 结 果／
１ ９ ０．
１ １ ４． ｉ．５ １７
ｌ ２
４ ３ ， ０．
卸 ． ５
利 用 上 述 ４种 参 数 分 别 在 ４个 试 片 上 进 行 两 种 孔
（ ） 单一 因素 （ 数 ） 对 重熔 层 厚度 的影 响 为 ２ 参 非线性 ，组合 因素 （ 数 ）对 重熔 层 厚 度 的影 响 意 参
次 （ 次顺序 ） 也不 同 。 主
（ 稿 日期 ：２ １０ ０ ） 收 ０ １８２
参 ～ 露
轰 ２ ５
工 的刀尖 附近 应 力集 中 ，造 成 刀具 磨 损 崩 刃 ，造成
工件 变形 。
表 ２ 薄壁 钛 合 金 工件 加 工 刀具 角 度 推荐 值
主 偏 副偏 刃倾 刀 尖 韧 带
方面。
易保证 加工 质 量 ，使 丁 件废 品率 及 加 工 成本 居高 不
下 ，丁 件加工 变形 一 困扰 技术 人 员及 加 工操 作 者 。 直
本文通 过加 工 摸 索 ．总结 出解 决 钛 合 金 薄壁 工 件 切
削加工 变形 的工艺控 制方法 。
（ ）工 件壁 薄切 削 热 的 产生 引 起 变形 钛 合 金 １
（ ） 试验结 论 验 证 了正 交 试验 对 某 发 动 机 高 涡 ３
叶片气 膜孔 电火花 加工工 艺 参 数 的优 化具 有 可行 性 ，
交试验优 选 的 两 组最 优 水 平 组 合 ，该 结论 验 证 了 正
交试验 的理论 结果 。
符 合工艺 要求 。
通 过 试 验 和 验 证 ，确 定 了 电 火 花 打 孑 优 化 的 工 Ｌ