鈦合金材料由于密度小、比強度高、耐高溫、抗氧化性能好等特點,在航空航天等領域應用廣泛。但鈦合金的機械加工性能差,影響了該材料的廣泛使用。
BOvF)4` S]^`woD 鈦合金是在工業(yè)純鈦中加入合金元素,以提高鈦的強度。鈦合金可分三種:a鈦合金,b鈦合金和a+b鈦合金。a+b鈦合金是由a和b雙相組成,這類合金組織穩(wěn)定,高溫變形性能、韌性、塑性較好,能進行淬火、時效處理,使合金強化。鈦合金的性能特點主要表現在:
]f8L:=c gbDX7r- (1)比強度高。鈦合金密度小(4.4kg/dm3)、
重量輕,但其比強度卻大于超高強度鋼。
,2L$G&? (2)熱強性高。鈦合金的熱穩(wěn)定性好,在300~500℃條件下,其強度約比鋁合金高10倍。
48O~Jx, (3)化學活性大。鈦可與空氣中的氧、氮、一氧化碳、水蒸氣等物質產生強烈的化學反應,在表面形成TiC及TiN硬化層。
wpXgPVZT (4)導熱性差。鈦合金導熱性差,鈦合金TC4在200℃時的熱導率l=16.8W/m·℃,導熱系數是0.036卡/厘米·秒·℃。
^C/ LY 0]l$ 鈦合金切削加工特性分析
d(-EcY>? ${I*nh>= 首先,鈦合金導熱系數低,僅是鋼的1/4、鋁的1/13、銅的1/25。因切削區(qū)散熱慢,不利于熱平衡,在切削加工過程中,散熱和冷卻效果很差,易于在切削區(qū)形成高溫,加工后零件變形回彈大,造成切削刀具扭矩增大、刃口磨損快,耐用度降低。其次,鈦合金的導熱系數低,使切削熱積于切削刀附近的小面積區(qū)域內不易散發(fā),前刀面摩擦力加大,不易排屑,切削熱不易散發(fā),加速刀具磨損。最后,鈦合金化學活性高,在高溫下加工易與刀具材料起反應,形成溶敷、擴散,造成粘刀、燒刀、斷刀等現象。
j.m(ltGh B4h5[fPX 加工中心加工鈦合金的特點
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pw2% tGjhHp8}c (1)加工中心可以同時加工多個零件,提高生產效率。
yVX8e I (2)可提高零件加工精度,產品一致性好。加工中心具有刀具補償功能,可以獲得機床本身的加工精度。
),(V6@Z? (3)具有廣泛的適應性和較大的加工靈活性。
NI aFI( (4)可實現一機多能。加工中心可以進行銑削、鉆孔、鏜孔、攻絲等一系列加工。
&c>?~-!W (5)可以進行精確的成本計算,控制生產進度。
=-"c*^$] (6)不需要專用夾具,可節(jié)約成本經費,縮短生產周期。
Qkcjr]#^$ (7)可大大減輕工人的勞動強度。
AY,].Zg[ (8)可利用UG等CAD/CAM軟件進行多軸加工。
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