钛合金铣削加工技术开发

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 17:58:50
<br /><br />钛合金铣削加工技术开发



2012-03-05




[据英国《航空航天制造杂志》2012年2月报道] Sandvik Coromant公司最近开发了一种新的具有竞争力的钛合金加工方案。
当钛合金加工的材料去除率成为日益关键的竞争要素的时候,对于切削性能较差的钛合金来说,新的刀具和工艺成为改进其经济性及提高竞争力的主要手段。钛合金的物理、化学和热性能使它对切削性能有独特的要求。从传统的Ti6Al4V到强度更高的Ti10-2-3及Ti5553合金,性能各不相同,相应的切削性也不同。它们的主要问题是钛合金热传导率低,使刀具吸热量大,长时间暴露在高温环境中,引起刀具磨损。
当加工钛合金时,通常需要进行充足的规划,从选择机床到切削路径的编程。零件的尺寸和形状特点变化,随之选择的机床、夹具、冷却液供应、刀具、方法和切削参数也会不同。
首先确定的因素是结构的尺寸和形状以及适合的刀具尺寸。可转位刀具去除材料效率最高,是目前粗加工和大平面精加工的首选。整体硬质合金刀具主要用于有曲率、腔体和窄缝半精加工和精加工,具有大排屑和高轴向切削能力。
钛合金专用铣削刀具的选择首先要基于必要的设计方案。钛合金切削刀具刀刃强度要相当于硬质合金,以满足钛合金特殊的热和化学需求。可转位刀片技术已发展了好多年,正在逐步替代整体硬质合金和高速钢刀具,甚至代替中型和大尺寸刀具。近年来,钛合金切削加工技术的进步并未引起较大关注,而且很少有突破性技术改进其铣削性能。
航空航天钛合金零件的性质很适合采用径向铣切技术。零件形状复杂,有凸肩、棱、剖面和腔体,往往从坯料开始加工。但是切削时大的径向厚度会很大程度地减少刀具寿命,而同样方式的大轴向切削厚度对切削温度影响相对较小,因此不影响刀具寿命。因此,径向啮合大约30%的小节距、长刃铣刀和同样的轴向啮合可使钛合金去除率最有效。
对于窄且深的腔体加工时需要长的刀具可以切削到所需要的深度。一个解决方案是采用小型以及操作灵活的刀具。但仅仅能够伸长到加工部位还是不够的,保证刀具稳定性是获得良好加工表面的重要因素。可转换刀头概念为这种情况的精加工提供了解决方案,特别是刀具直径10-25mm范围内优势明显,其精加工能力好于可转位刀片刀具,而且其成本低于整体硬质合金刀具,而且通过不同刀头与刀杆灵活组合可优化加工过程,其中刀头与刀杆之间的连接器是很关键的。(中国航空工业发展研究中心  任晓华)





http://www.dsti.net/Information/News/74333<br /><br />钛合金铣削加工技术开发



2012-03-05




[据英国《航空航天制造杂志》2012年2月报道] Sandvik Coromant公司最近开发了一种新的具有竞争力的钛合金加工方案。
当钛合金加工的材料去除率成为日益关键的竞争要素的时候,对于切削性能较差的钛合金来说,新的刀具和工艺成为改进其经济性及提高竞争力的主要手段。钛合金的物理、化学和热性能使它对切削性能有独特的要求。从传统的Ti6Al4V到强度更高的Ti10-2-3及Ti5553合金,性能各不相同,相应的切削性也不同。它们的主要问题是钛合金热传导率低,使刀具吸热量大,长时间暴露在高温环境中,引起刀具磨损。
当加工钛合金时,通常需要进行充足的规划,从选择机床到切削路径的编程。零件的尺寸和形状特点变化,随之选择的机床、夹具、冷却液供应、刀具、方法和切削参数也会不同。
首先确定的因素是结构的尺寸和形状以及适合的刀具尺寸。可转位刀具去除材料效率最高,是目前粗加工和大平面精加工的首选。整体硬质合金刀具主要用于有曲率、腔体和窄缝半精加工和精加工,具有大排屑和高轴向切削能力。
钛合金专用铣削刀具的选择首先要基于必要的设计方案。钛合金切削刀具刀刃强度要相当于硬质合金,以满足钛合金特殊的热和化学需求。可转位刀片技术已发展了好多年,正在逐步替代整体硬质合金和高速钢刀具,甚至代替中型和大尺寸刀具。近年来,钛合金切削加工技术的进步并未引起较大关注,而且很少有突破性技术改进其铣削性能。
航空航天钛合金零件的性质很适合采用径向铣切技术。零件形状复杂,有凸肩、棱、剖面和腔体,往往从坯料开始加工。但是切削时大的径向厚度会很大程度地减少刀具寿命,而同样方式的大轴向切削厚度对切削温度影响相对较小,因此不影响刀具寿命。因此,径向啮合大约30%的小节距、长刃铣刀和同样的轴向啮合可使钛合金去除率最有效。
对于窄且深的腔体加工时需要长的刀具可以切削到所需要的深度。一个解决方案是采用小型以及操作灵活的刀具。但仅仅能够伸长到加工部位还是不够的,保证刀具稳定性是获得良好加工表面的重要因素。可转换刀头概念为这种情况的精加工提供了解决方案,特别是刀具直径10-25mm范围内优势明显,其精加工能力好于可转位刀片刀具,而且其成本低于整体硬质合金刀具,而且通过不同刀头与刀杆灵活组合可优化加工过程,其中刀头与刀杆之间的连接器是很关键的。(中国航空工业发展研究中心  任晓华)





http://www.dsti.net/Information/News/74333