钛合金的切削加工工艺研究

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钛合金加工难点科学研究方法

钛合金加工难点科学研究方法

钛合金加工难点科学研究方法
钛合金加工的难点主要包括以下几个方面:材料的高硬度和高熔点使得钛合金的切削加工困难;钛合金易于反应,容易产生表面氧化层和切削屑的粘结;由于钛合金的低导热性和高应力,很容易导致刀具磨损和加工变形;钛合金的高塑性使得它容易产生间变形、毛刺和裂纹。

针对钛合金加工的难点,可以采用以下科学研究方法进行研究:
1. 实验方法:通过实验研究探究钛合金加工的难点,比如使用不同切削工具进行切削实验,并观察加工过程中的表面质量、切削力、切削温度等参数变化,分析其难点所在。

2. 材料分析方法:通过对钛合金的组织结构、硬度、热物性等进行分析,探究其加工难点的原因。

可以使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等仪器分析钛合金的微观形貌和晶
体结构。

3. 数值模拟方法:通过数值模拟方法,模拟钛合金的切削加工过程,研究其加工难点。

可以使用有限元仿真软件,对切削过程中的温度场、应力场等进行模拟分析,找出产生加工困难的原因。

4. 先进加工技术方法:研究和应用先进的加工技术,如超声波加工、激光加工、电火花加工等,来克服钛合金加工的难点。

这些先进的加工技术可以提高切削效率、降低切削力和热影响区域,从而改善钛合金加工的难点。

通过以上科学研究方法的综合应用,可以揭示钛合金加工的难点的原因,并寻找适合的解决方案,提高钛合金加工的质量和效率。

钛合金零件机械加工工艺

钛合金零件机械加工工艺

钛合金零件机械加工工艺本文档将介绍钛合金零件的机械加工工艺,以帮助读者了解如何有效地进行钛合金零件的加工过程。

1. 钛合金概述钛合金是一种轻质但强度高、耐腐蚀性好的金属材料,常用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。

钛合金具有良好的机械性能和热特性,但其机械加工相对困难,需要采用适当的工艺来实现加工目标。

2. 钛合金零件机械加工过程钛合金零件的机械加工主要包括以下几个步骤:2.1 设计和材料准备在进行钛合金零件的机械加工之前,首先需要进行设计和材料准备。

设计阶段需要考虑零件的结构和功能要求,并制定相应的加工方案。

材料准备则包括采购适当规格的钛合金材料,并进行表面处理以去除氧化层等。

2.2 切削加工钛合金零件的切削加工是最常用的机械加工方法之一。

切削加工可以通过车削、铣削、钻削等工艺来实现。

在进行切削加工时,需要选择适当的切削工具和切削参数,以确保加工质量和效率。

2.3 磨削加工钛合金零件的磨削加工一般用于提高零件的精度和表面质量。

常用的磨削加工方法包括平面磨削、外圆磨削、内孔磨削等。

在进行磨削加工时,需要选择适当的砂轮和加工参数,以实现所需的加工效果。

2.4 钻孔和攻丝钻孔和攻丝是钛合金零件常见的加工操作之一。

在进行钻孔时,需要选择适当的钻孔工具和冷却液,以确保钻孔质量和效率。

攻丝时则需要选择适当的攻丝工具和攻丝参数,以保证精度和牢固度。

2.5 表面处理钛合金零件在机械加工完成后,常需要进行表面处理以提高其耐腐蚀性和美观度。

常用的表面处理方法包括电镀、阳极氧化、喷涂涂层等。

2.6 检测和质量控制钛合金零件机械加工完成后,需要进行检测和质量控制,以确保零件符合设计要求和标准。

常用的检测方法包括尺寸测量、外观检查、金相显微镜观察等。

3. 安全注意事项在进行钛合金零件的机械加工时,需要注意以下安全事项:- 确保操作人员具备相关的机械加工知识和技能;- 使用适当的个人防护装备,如手套、护目镜等;- 操作机床和工具时,要遵循操作规程和安全操作规范;- 避免产生过多的粉尘、废料和切屑,及时清理工作区域;- 定期检查和维护机床和工具的状态,以确保其正常运行和安全性。

钛合金材料的数控铣削加工技术研究

钛合金材料的数控铣削加工技术研究
数控 铣削需加工 外形 的圆弧R 4 2 . 5 、1 1 9 下端 面减
F e 的1 / 5 ,AI 的1 / 1 4 . 钛 合 金 的导 热 系数 更 低 ,一般
为钛 的5 0 %。
6 ) 弹 性模 量小 。钛 的弹 性模量 为 1 0 7 8 0 0 MP a ,
约为钢 的1 / 2 。
重 腔、1 4 0 右 端 面减重 腔及 密封 槽 、 外 形斜 筋及 减重
腔。 为 了使 加工基 准 与工艺基 准 、 设计 基准 统一 。 把 加工基 准设定在1 4 0 右 端面与 ̄ 7 7 圆柱的中心点上 。
综 上所 述 ,由于钛 合 金具 有 比重 小 、强 度 高 、 无磁 性 、耐腐 蚀 和高 温 的特 点 ,广 泛用 于船 舶 、航 空航 天 、精 密仪器 仪表 等领域 的核心零 件 。
力 大 ,容 易造 成崩 刃 。
4 )易 产 生 表 面 加 工 硬 化 。 由 于 钛 的 化 学 活
性 大 ,易 与 各 种 气体 杂质 产 生 强 烈 的化 学 反应 , 导 致 表 层 的硬 度 及脆 性 上 升 。在 高 温 时形 成氧 化 硬 层 ,造 成 表 层组 织 不 均 ,产 生 局 部 应 力 集 中 , 降 低 了零 件 的疲 劳 强 度 。切 削 过程 中严 重 损 伤 刀 具 ,产生 缺 口、崩 刃 、剥落 等现象 。 5 )黏 刀 现 象 严重 。切 削 时 ,切 屑 及 被切 表 面
2 )热稳 定 性好 ,高温 强 度高 。在 3 0 0 ℃ ̄ 5 0 0  ̄ C
以下 ,它 的强 度约 比铝 合金 高十 倍 。
囝 圈
精 密 电 机 外 壳 光 学 镜 筒
3 )抗 蚀性 好 。钛 合 金 在 潮 湿 大 气 和 海 水 介 质

钛合金材料的加工工艺研究

钛合金材料的加工工艺研究

钛合金材料的加工工艺研究随着现代工业技术的不断发展,钛合金材料作为一种高性能的金属材料,被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等多个领域。

但是,钛合金的加工难度很大,其强度高、韧性低、易氧化、易热裂和易热变形等特点,使其加工困难度增加,因此钛合金产品的加工工艺研究一直是业内人士关注的热点之一。

一、钛合金材料的性质钛合金材料具有许多优异的特性,包括高比强度、高比刚度、低密度、优良的抗氧化性能、高抗腐蚀性能和优异的生物相容性等。

但是,其加工性能受到限制,如加工难度大,热变形严重,切削力大,容易产生裂纹和变形等。

二、钛合金材料加工工艺1. 机械加工机械加工是一种常用的加工方法,主要包括车削、铣削、钻孔、磨削、抛光等。

然而,机械加工钛合金材料的难度较大,需要使用更硬的切削工具和更高质量的冷却液,减小切削量,而且加工过程要遵循一定的顺序,减少残余应力的影响。

2. 化学加工化学加工是应用化学反应的原理,对钛合金表面进行化学反应,制备出所需要的形态。

常见的化学加工方法有电解氧化、化学镀锌、化学镀铬、化学雾化等。

这种加工方法被广泛应用于消费品和贵金属制品制造领域,可以获得高度均一的表面,提高产品的质量和精度。

3. 热加工钛合金材料的高温强度较高,热加工主要包括热挤压和热轧制等。

热挤压是通过消除材料粗大组织和制造均匀组织来改善钛合金的可塑性。

热轧制是将钛合金材料加热到高温,并通过压制来改善其性质。

这种加工方法可用于生产大尺寸的钛合金板材,用于航空、航天、船舶、化工等领域的制造。

4. 焊接加工钛合金材料的焊接难度大,主要是其焊接接头易产生孔洞和裂纹。

常见可控气体(TPA)、等离子焊接(PAW)、电弧等离子焊接(PAPC)、电弧熔化钨惰性气体(GTAW)等。

其中TPA具有高低速、热能控制、适用于龙骨和复杂形状的零件焊接等特点,是钛合金材料实现自动化焊接的主要途径之一。

三、钛合金材料加工中需要注意的问题1. 刀具选择钛合金材料钻孔时,应选择尖角为150度或135度,称为通用钻头。

钛合金的超高速切削加工技术研究

钛合金的超高速切削加工技术研究
钛 合 金 的 超 高 速 切 削 加 工 技 术 研 苏州 苏 江
摘 要 : 课 题 针 对钛 合 金 的 难 加 工 性 . 阐 述 影 响 材 本 在 料 切 削加 工 性 因素 的 基 础 上 , 着重 就 超 高速 切 削钛 舍金 的 可 行 性 、 削速 度 范 围 , 及 刀 具 的 匹配 等进 行 了探 索研 究 。 切 从 关 键 词 : 合金 超 高速 切 削加 工 切 削加 工 性 钛 随着 先 进 制 造 技 术 愈 来 愈 广 泛 地 应 用 于制 造业 ,超 高 速 切 削技 术 应 用 于 钛 合 金 的 切 削 加 工 显 现 出 了 明 显 的优 越 性 。 本 文 主 要 就 超 高 速 切 削 钛 合 金 过 程 中对 刀 具 耐 用 度 、加 工效 率 和 加 工 质 量 等 影 响 极 大 的刀 具 材 料 重 点 阐述 .以 寻 求 刀 具 与钛 合 金 的最 佳 匹 配 。 钛 合 金 化 学 亲 和 力 大 ,导 热 性 差 且 强 度 高 ,使 切 削 温 度 大 幅提 高 、 具 磨损 加剧 , 传 统 的加 工方 法难 以加工 。 刀 用 长期 以来 .改善 钛合 金切 削加 工 性 的途 径一 直在 探 索 中 ,
1超 速 切 削 的特 点 及 刀 具 材 料 . () 1 高速 切 削技 术
高 速 切 削 是 一个 相 对 概 念 . 如何 定 义 , 目前 尚无 共 识 。通 常 把 切 削 速 度 比常 规 高 出5 1倍 的切 削 加 工 叫做 高 速 切 削 — 0 或 超 高 速 切 削 。 按 不 同 加 工 工 艺 规 定 的 高 速 切 削 范 围 , 车削
均 小 。由 于切 削 速 度 高 , 刀量 很 小 , 吃 剪切 变形 区窄 , 形 系 数 变 ∈ 小 , 削 力 降 低 3 %一 9 %。 同时 , 减 切 0 0 由于 切 削 力 小 , 刀 也 让 小 , 高 了加 工 质 量 。 提 刀 具 和 工件 受 热 影 响 小 。 切 削 产 生 的热 量 大 部 分 被 高 速 流 出 的 切 屑所 带 走 , 工 件 和 刀 具 热 变 形 小 , 效 地 提 高 了加 故 有 工精度 。 材 料切 除率 高 , 件 表 面 质 量 好 。首先 ,p a S , 件 粗 工 a 与 e] 工  ̄ 糙 度好 。其 次 , 削 线 速 度 高 , 床 激 振 频 率 远 高 于 工 艺 系统 切 机 的 固有 频 率 . 而 工 艺 系 统 振 动很 小 , 分 容 易 获 得 好 的表 面 因 十 质 量 , 件 表 面 鳞 刺 的高 度 会 显 著 降低 , 至 完 全 消 失 。超 高 工 甚 速 切 削 时其 进 给 速度 可 随 切 削 速 度 的 提 高 相 应 提 高 5 1 倍 。 — 0 这 样 , 位 时 间 内材 料 的 切 除 率可 提 高 3 5 。 单 — 倍 高 速切 削 刀 具 热 硬 性 好 ,且 切 削 热 量 大 部 分 被 高 速 流 动 的 切 屑 所 带 走 . 进 行 高 速 干 切 削 , 用 冷 却 液 , 少 了 对 环 可 不 减 境 的 污染 , 实 现 绿 色 加 工 。 能 可 完 成 高 硬 度 材 料 和 硬 度 高 达 HR 4 - 6 淬 硬 钢 的 加 C0 2 工 。如采 用带 有特 殊 涂 层 (i1 的 硬 质 合金 刀具 , 高 速 、 TAN) 在 大 进 给 和 小 切 削 量 的 条件 下 .完 成 高 硬 度 材 料 和 淬 硬 钢 的 加 工 . 仅 效 率 高 出 电加 工 ( D 的3 倍 , 且 表 面 质 量 很 高 不 E M) —6 而 ( a I) 基 本 上 不 用 钳 工 抛 光 。 R0 , 4 ( ) 高速 切 削的 刀 具 材 料 2超 由 于超 高 速 切 削 的速 度 比常 规 切 削 速 度 高 几 倍 甚 至 十 几 倍 , 削温度很高 , 切 因此 超 高 速 切 削 对 刀 具 材 料 提 出 了更 高 的 要 求 。 刀具 材 料 应 具 备高 的耐 热 性 、 热 冲 击性 , 抗 良好 的高 温

钛合金加工工艺

钛合金加工工艺

钛合金加工工艺
钛合金是一种具有优异机械性能和抗腐蚀性能的新型材料,成为了航空、航天、船舶、生物医学等领域中非常重要的结构材料。

本文将介绍钛合金的加工工艺。

一、钛合金的切削加工
钛合金的切削加工是目前钛合金加工中最为常见的一种方法。

钛合金的加工难度主要在于它的高强度和难加工性。

钛合金在切削过程中,容易附着在刀具上,形成大量热量,导致刀具磨损严重。

因此,钛合金的切削必须选用硬质合金刀具,并注意掌握合理的加工速度和切削深度等参数。

二、钛合金的冲压加工
钛合金的冲压加工主要包括剪切、弯曲和深冲。

在冲压加工中,钛合金材料具有优异的塑性,因此冲压加工可以做出各种形状的钛合金部件。

在冲压钛合金时,要注意铣削过程中的火花可能引起钛合金粉尘爆炸的危险,因此需要在加工场地设置防爆设备。

三、钛合金的拉伸加工
钛合金的拉伸加工是指利用钛合金材料的塑性形变,来使得钛合金材料变为带有特定形状的工件。

拉伸加工时,必须选择适宜的冷加工方法,如冷挤压、镦锻、卷曲等。

此外,拉伸加工还需要配合热处理,以保证钛合金的性能优良。

四、钛合金的焊接加工
钛合金的焊接加工是比较困难的工艺。

常用的钛合金焊接方法包括手工气焊、手工电弧焊、氩弧焊、电子束焊、激光焊等。

应用不同的焊接方法可以获得不同的焊接质量。

在焊接加工过程中,应注意预加热以及所有焊接接头的准备和清洁。

综上所述,钛合金的加工工艺是比较复杂的。

在加工过程中需要注意掌握加工参数以及选择适合的加工工具。

同时,还需要设置防爆设备以及进行预加热和热处理等措施,以保证钛合金材料的加工质量和性能。

钛合金Ti-6Al-4V切削加工有限元模拟研究

钛合金Ti-6Al-4V切削加工有限元模拟研究

钛合金Ti-6Al-4V切削加工有限元模拟研究发布时间:2022-06-08T05:24:58.532Z 来源:《中国科技信息》2022年第4期作者:朱文慧姬芳芳[导读] 钛合金切削加工是一个复杂的过程,影响切削加工表面质量、加工精度的因素有很多,朱文慧姬芳芳郑州经贸学院摘要:钛合金切削加工是一个复杂的过程,影响切削加工表面质量、加工精度的因素有很多,而切屑的形成和切削力是影响切削加工的重要因素之一。

本文通过ABAQUS建立钛合金切削加工有限元模型,分别改变刀具前角、切削深度和振动频率,得出了改变这些参数对钛合金切削中切削力的影响,为实际加工中切削参数优化提供理论依据。

为了研究切削过程中有限元模拟的有效性,通过改变切削要素对工件的切屑和切削力的影响结果进行分析,结果表明:有限元模型能够准确地模拟切削过程中钛合金工件产生的切屑变形和表面形貌变化,从而验证了有限元模型的正确性。

关键词:钛合金有限元切削力表面形貌1 引言钛合金材料具有比强度高、比热度高、抗腐蚀性好以及具有良好的导电导热能力,这些优良性能在航空航天、化学器械、石油化工、食品加工、汽车、船舶、核工业等领域得到了广泛的应用[1]。

然而钛合金具有高温化学活性高、导热系数小、摩擦系数大、弹性模量低等特点,导致其难以加工[2]。

通常在有冷却液的环境中采用较低的切削速度来加工钛合金,但加工效率很低,切削成本提高。

因此,国内外学者在如何提高钛合金加工效率,进行了大量的研究[4]。

钛合金切削加工过程中,影响工件表面质量的因素有很多,而切屑的形成和切削力是影响切削加工的重要因素[3-4]。

本文选用ABAQUS对钛合金的切削进行仿真,建立了刀具与工件关于切削力的理论模型、摩擦模型,研究钛合金切削过程改变刀具前角、切削深度、振动频率对切屑的影响,分析过程中的切削力的变化,为确定最佳的切削参数提供参考。

2 三维钛合金切削有限元模型2.1工件材料模型本文选用的是Johnson-Cook本构模型[5],该模型能够描述材料在高应变率下的热粘塑性变形行为,在高应变速率下表现为应变强化、应变速率强化和热软化强化,Johnson-Cook 模型如公式 (1)所示:(1)式中表示材料的应变硬化效应;ε和表示等效塑性应变和应变率;表示参考应变率;表示参考温度;表示材料熔点;其中A、B、C、n、m 代表五个待定参数,A、B和n表示材料应变项系数,C表示材料应变率强化项系数,m表示热软化系数;其中本文取=0.001,=20℃。

TC4-DT钛合金切削加工参数研究

TC4-DT钛合金切削加工参数研究

TC4-DT钛合金切削加工参数研究
殷志碗;郝宇;陈伟伦;王东伟;苏楠
【期刊名称】《江苏建筑职业技术学院学报》
【年(卷),期】2024(24)1
【摘要】针对YG8和TiAlN涂层硬质合金两种刀具,通过单因素车削、低速铣削及正交高速铣削加工试验,探究刀具切削工艺参数对TC4-DT钛合金加工件表面粗糙度、表层硬度的影响规律。

实验结果表明:钛合金的表面粗糙度随着切削三要素发生变化,切削速度越高,粗糙度越低;进给量越大,粗糙度越大;但随切削深度波动变化。

使用TiAlN涂层硬质合金立铣刀进行加工得到的平均表面粗糙度小于YG8硬质合金立铣刀,且加工表面硬度变化更小,更适合用于TC4-DT的铣削加工。

【总页数】6页(P59-63)
【作者】殷志碗;郝宇;陈伟伦;王东伟;苏楠
【作者单位】扬州工业职业技术学院智能制造学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG50
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钛合金的切削加工工艺研究
摘要:钛合金具有密度小、强度高、耐高温等优良特性,在航空航天以及其他方面得到广泛的应用,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。

本文通过对钛合金材料的特性及切削性能的分析,通过生产中的实例,对其车削和铣削工艺方法进行了工艺研究,同时对不同批次的材料加工的零件,出现色差的问题进行了分析。

关键词:钛合金实例色差分析
1、引言
钛合金是一种典型的难加工材料,其加工特性主要表现在以下几个方面:(1)钛合金强度高,硬度大,所以要求加工设备功率大,刀具应有较高的强度和硬度。

(2)切屑与前刀面接触面积小,刀尖应力大。

(3)钛合金摩擦因素大,导热系数低。

刀具与切屑的接触长度短,切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发。

这些因素使得钛合金的切削温度很高,造成刀具磨损加快,并影响加工质量。

(4)由于钛合金弹性模量低,切削加工时工件回弹大,容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形。

(5)钛合金高温时化学活性很高,容易与空气中的氢氧等气体杂质发生化学反应,生成硬化层,进一步加剧了刀具的磨损。

(6)钛合金切削加工中,工件材料极易与刀具表面黏结,加上很高的切削温度,所以刀具容易产生扩散磨损和黏结磨损。

2、生产中管类零件切削加工工艺分析
2.1 管类零件的加工工艺
图1是某管类零件的结构图,该零件的材料选用的是TA2 M的钛合金钢管。

材料规格是φ63×3.5×130,每根坯料可做一件。

在加工过程中,根据该零件的要求,用车削和铣削的方法即可完成。

其加工的工艺规程如图2所示。

零件最后成型属于薄壁零件,在进行加工时,为了保证零件的几何尺寸满足使用要求,加工时不变形。

所以,车削和铣削时都要用芯棒装夹。

而铣削时是第二次装夹,为了减小铣削后的接刀痕,在进行芯棒装夹时,其间隙应尽量的小。

铣削完成后,用锉刀和砂皮将接刀痕打掉。

2.2 刀具材料的选择
加工钛合金的刀具材料应具备如下性能:高温状态下的化学稳定性;足够的强度和韧性;良好的热传导性。

加工钛合金时,应尽可能选择与钛合金亲合力小的刀具材料。

刀具选用YG8硬质合金材料,没有选用YT类硬质合金材料,主要是YT类硬质合金材料中也含有Ti,这样同种元素之间会发生亲和力而出现粘刀现象,当切削温度高,摩擦系数大,就加剧了刀具的磨损。

刀具的几何尺寸如表3所示。

2.3 刀具参数优选
3.3.1 车削加工
因钛合金的导热性差,为减少刀具后刀面与加工表面摩擦产生的热,刀具后角要选的大些,加工一般材料的刀具后角取α0=6°—8°;加工钛合金的刀具后角取α0=14°—17°;前角要大一些,γ0=8°—12°,以保证刀刃锋利,减小加工变形,提高加工表面质量;主偏角Kr=90°,以降低径向力,防止震动;刀尖圆弧rε≤0.8mm 合适。

3.3.2 铣削加工
在图1的外圆表面上加工三个缺口,铣刀的前角、后角等几何参数对提高切削精度和效率以及延长刀具寿命有很大的影响。

所以要对铣刀的形状加以改进,具体措施:
(1)减小铣刀的悬伸。

假如铣刀的悬伸过大,刚度就难以保证。

在保证工件正常加工的前提下,悬伸尽量缩短。

(2)减小铣刀刃口部分排屑曹深度。

这样可使铣刀的寿命得以提高。

2.4 切削参数的优选
对于切削加工来说,既要保证零件的质量、加工效率,又要保证刀具有一定的寿命。

(1)对于外圆的粗车,要保证刀具的使用寿命,切削速度v<80m/min,刀具使用寿命T=480min。

背吃刀量t<1mm,进给量S<0.15mm/r。

因粗加工产生的热量多,要加大冷却液的流量。

(2)对于零件的精车,主要任务是保证表面质量,加工精度和适当的刀具寿命。

切削速度v≤80m/min,背吃刀量t≤0.3mm,刀具的使用寿命T=1080min,进给量S≤0.15mm/r。

(3)在铣削加工时,为了提高刀具的使用寿命,除了要减小铣刀的循环应力,还应加大背吃刀量和切削厚度。

同时铣削速度对零件的表面粗糙度有很大的影响如图4所示,随着铣削速度的提高,铣削过程中增强颗粒的破碎和脱落增多,从而使铣削力铣削振动增大,工件表面的粗糙度也随之增大。

2.5 提高加工系统稳定性措施
为了得到满意的加工零件和效率,必须使系统具有很高的稳定性。

(1)减小刀具的悬长,避免受大的冲击力的时候刀具折断。

(2)选择主轴刚度较大的机床,避免大切削用量引起工艺系统颤振发生。

(3)选择装夹强度较大夹具,增加系统的刚性。

3、零件出现色差问题的分析
在生产实际中由于零件的库存量的原因,通常有混批使用零件的情况。

但是,两批零件的表面会出现轻微的色差。

这严重影响了批次产品外观质量的要求。

通过分析,产生色差的原因主要有以下几个方面:(1)材料批次不同,由于钛合金是在工业纯钛中加入合金元素,不同批次的材料,其组成成分有不同差异,在加工时会有不同色差;(2)加工后钛合金的活性高,易于与空气中物质发生反应,使零件表面产生不同的色差;(3)两批次的加工,出自不同的操作者,使表面粗糙度不一致,由于光的漫反射原理,使粗糙度高的看起来要光亮一些,而粗糙度低的,看起来要暗一些;(4)加工时由于车床转速高或者是刀具不锋利,车削时产生大量的热,无法及时散去,又因为钛合金的活性高,容易与空气中物质发生化学反应,导致表面出现不同色差,这是对不同批次的材料而言;(6)两批加工的操作者,使用的刀具材料,或者是刀具的几何参数选择不同,使两批材料的表面发生不同变化,从而导致两批零件有不同的色差;(6)两批零件加工完后,长时间搁置不用,钛合金的微小差异,而由于钛合金的活性,使其与空气中物质,发生不同的化学反应,使表面产生不同色差。

4、消除色差的方法
零件表面质量的好坏,直接影响产品的外观质量,通过对两批次产品的零件表面来看,同一批次的材料,加工后色差是一致的。

只是不同批次之间才有轻微色差。

由此可知同一批次的材料,其稳定性是好的,所以,可以采取以下办法消
除色差:
(1)同一批次的产品,选用同一批次的材料来加工零件,而且采用零库存的方法,即本批一次性用完所加工的零件,同时这也是符合精益管理的原理:消除不必要的浪费。

(2)零件加工后,不能长时间搁置不用,同时要求同一批采用相同的加工方法,使表面粗糙度一致。

这样就能保证同一批零件表面色差一致。

(3)加工时选用正确的刀具材料,要求高温状态下刀具材料的稳定性好,要有足够的强度和韧性,刀具材料还要有热传导性,尽可能选择与钛合金亲和力小的刀具材料。

通常情况下,车削钛合金时,选用YG类硬质合金刀具材料。

这种材料在加工时,不会发生化学反应,同一批零件就会保持一致。

(4)加工时正确选用刀具的几何参数,因为钛合金的导热性差,为减少刀具后刀面与加工表面摩擦产生的热,刀具的后角要选大一些。

前角要大一些,以保证刀刃锋利,减小加工变形,提高加工表面质量。

主偏角为90°,以降低径向力,防止振动,刀尖圆弧不大于R0.8。

(5)刀具材料和刀具的几何参数选定后,要求进行充分的冷却,以保证切削区热量及时散发,这样既可提高零件表面质量,使零件表面色差一致,同时又可延长刀具的使用寿命。

5、结语
通过实例对钛合金零件的车削和铣削加工的分析,能实现钛合金材料的批量加工,并且满足使用要求。

对生产中出现的色差问题进行分析发现,两批次的零件加工后产生色差,既可能是材料的问题,又可能是操作者在加工中造成的,即是两批零件操作者不同。

只要每批产品,选用同一批材料,加工方法正确,就能完全消除色差问题。

参考文献
[1]陈榕林,陆同理主编.新编机械设计与制造禁忌手册.
[2]傅玉灿等.难加工材料高效加工技术.陕西:西北工业大学出版社,2010年6月.。

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