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薄壁鈦合金零件的切削工藝

通過(guò)薄壁工件的分析主要是如何選擇加工方案、定位基準(zhǔn)、刀具材料、切削要素及工裝，防止變形，提高加工效率，可以通過(guò)以下方法有效的減少變形，保證加工精度。
　�。╨）合理選擇刀具材料，提高刀具壽命 
　　實(shí)踐證明加工鈦合金材料時(shí)必須選用耐磨性高、抗彎強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好，抗枯粘結(jié)、抗氧化、抗振性的硬質(zhì)合金刀片，加工時(shí)可選擇不含或少含Tic的硬質(zhì)合金刀具，選用YG(K）類(lèi)硬質(zhì)合金加工鈦合金材料效果。
　　（2）選擇合理的角度提高刀具的強(qiáng)度 
　　鈦合金材料工件粗加工時(shí)由于加工余量較大：加大刀具的主偏角，增加刀具的強(qiáng)度，使工件加工時(shí)徑向力變小，避免振動(dòng)，適當(dāng)加大前角，減小切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷。散熱快、提高刀具的使用壽命。在精加工時(shí)余量較小，切削變形和切削抗力小，因此刀具磨損較小，又因選取較小的走刀量，主要是提高工件表面加工質(zhì)量、消除變形、保證加工精度為主，因此刀具可選擇較大的前角和后角，增大偏角使刀具切削鋒利：提高了工件加工表面質(zhì)量。
　�。�3）采用合理的切削用量避免機(jī)床振動(dòng)減少變形 
　　根據(jù)薄壁工件粗、半精、精加工工序的加工余量的劃分，制定合理的切削用量，達(dá)到消除工件切削過(guò)程中刀具引起的振動(dòng)，避開(kāi)了工件與機(jī)床的共振，避免了切削時(shí)的振動(dòng)引起的變形。
　�。�4）添加合理的切削液及有效地澆注方式 
　　加工時(shí)添加極壓乳化液或極壓切削油冷卻，及時(shí)帶走刀具上的切屑，刀桿采用中空，切削液噴管通過(guò)刀桿直接加入到刀具的切削區(qū)，帶走切屑，降低了切削區(qū)的溫度，避免了積屑瘤的產(chǎn)生，提高了工件加工質(zhì)量。
　�。�5）精加工前增加定位基準(zhǔn)精加工工序 
　　鈦合金薄壁工件在經(jīng)過(guò)：粗加工一半精加工，此時(shí)工件的加工應(yīng)力逐漸得到釋放，為了保證工件精加工定位的可靠性，安排一道精車(chē)基準(zhǔn)工序，其目的消除定位基準(zhǔn)的形狀誤差，并且提高定位基準(zhǔn)的精度作為工藝公差，達(dá)到保證零件精加工尺寸精度要求，提高工件加工尺寸的可靠性、穩(wěn)定性，消除工件橢圓度的目的。
　�。�6）采用端面壓緊及螺紋拉緊工裝消除徑向夾緊變形 
　　鈦合金薄壁工件定位夾緊時(shí)，在徑向夾緊的作用下產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)工件加工完畢，此時(shí)彈性變形釋放，造成工件變形，因此工件夾緊力選擇軸向方向夾緊，采用螺母壓困端面壓緊或心軸定位螺紋拉緊形式，消除徑向夾緊力，傳導(dǎo)切削力的振動(dòng)，消除變形。
　　（7）進(jìn)行三次熱處理改善切削組織、消除應(yīng)力、穩(wěn)定加工尺寸 
　　鈦合金薄壁毛坯工件在粗加工階段，余量加工大，刀具磨損快，此時(shí)工件內(nèi)存儲(chǔ)變形應(yīng)力最大，組織不穩(wěn)定，因此采用粗加工后的熱處理工序，消除粗加工應(yīng)力，改營(yíng)鈦合金材料組織面心六方晶格系馬氏體組織結(jié)構(gòu)，提高后續(xù)加工工序的切削加工性能，增加刀具的使用壽命，提高工件表面加工質(zhì)量。在溫度7500℃左右時(shí)間為2h，進(jìn)行退火再結(jié)晶熱處理。
　　半精加工后再進(jìn)行一次熱處理，進(jìn)一步消除工件半精加工應(yīng)力，易于下道工序加工。熱處理沮度為6000℃時(shí)間為lh左右。工件加工完畢后，進(jìn)行一次真空3個(gè)循環(huán)熱處理穩(wěn)定加工尺寸。