鈦合金管件機械加工論文

導語：鈦合金管件機械加工論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

近年來，鈦合金材料已廣泛應用于航空航天等各個領域。鈦合金材料的密度是45號鋼的60%，但強度遠遠超過鋼的強度，具有良好的機械性能、韌性和抗腐蝕性能，特別適合制造承受巨大應力的零部件，比如用鈦合金管件組焊而成的骨架具有重量輕、強度優異和斷裂韌性高的優點。

1鈦合金材料的機械性能

鈦合金材料導熱系數只有45號鋼的1/5-1/7，故切削產生的熱量在切削區和切削刃附近的小范圍內不易散出，造成局部切削溫度過高，易造成工件被灼傷，使刀具材料軟化，加快刀具磨損，容易發生粘結、崩刃現象。機械加工的熱量會使表面被氧化、氮化和碳化而變黑，形成的氧化物硬度都非常高。因此，在加工中應注意速度不能太快，稍不注意溫度就會升高，極易造成切削加工特別困難。

2管件的裝夾方法

管件為圓弧狀，與機床加工臺面接觸時為線性接觸，裝夾不牢固。故在加工裝夾時，底部采用V形墊鐵、上部采用弧形工裝壓緊固定好管件進行加工，見圖1所示。

3管件相貫線端口的數控加工及編程

管件兩端口的相貫線為不規則曲面結構，且兩端及管件上的其他結構具有相對位置關系要求，例如圖2所示管件，這些管件的結構較為復雜，采用普通的加工方法加工不便且精度難以保證，為了提高加工效率，提高加工精度，采用具備四軸加工功能的定梁龍門加工中心完成。將管件的3D模型圖調整成豎直方向，利用MasterCAM軟件進行自動編程，見圖3所示。

4機械加工工藝參數

機械加工鈦合金一般選用硬質合金刀具或YT類刀具，也可以采用具有良好的抗積屑瘤性和抗塑性變形性的PVD涂層刀具；同時，優化了轉速、進給量、進給速度等加工工藝參數。機械加工鈦合金管件的兩相貫線端口時，采用硬質合金R5球頭銑刀加工一端口，再旋轉180°加工另一曲面端口，工藝參數為：加工轉速S2000轉/min、Z向進給量50mm/min、X和Y向進給量1500mm/min、切削量0.3mm，加工效果良好，加工后的管件見圖4所示。機械加工鈦合金徑向上的孔或缺口時，采用硬質合金立銑刀加工，加工參數為：加工轉速S300轉/min、Z向進給量30mm/min、X和Y向進給量300mm/min、切削量0.5mm，加工效果良好。

5結論

通過上述一系列的工藝方法，實現了鈦合金管件相貫線曲面端口的機械加工，提高了機械加工的效率，解決了激光切割加工管件造成端口氧化和精度差的問題，保證了加工質量和加工精度。

參考文獻：

[1]劉鋼，武永，王建瓏，苑世劍，王凱.鈦合金管件高壓氣脹成形工藝研究進展[J].精密成形工程，2016，8（05）：35-40.

[2]吉衛喜，李小兵，賈繼勇.鈦合金管件焊縫射線探傷圖像識別與數據分析[J].中國機械工程，2013，24（19）：2597-2601.

作者:趙躍俊 單位:江蘇自動化研究所