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钛合金结构件切削加工

2020-05-13 15:23:32
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钛合金弱刚性结构件铣削过程存在的主要问题是薄壁的铣削变形问题。由于钛合金的弹性模量低，而切削力相对较大，所以薄壁在铣削过程中受到铣削力的作用很容易产生让刀变形，其结果是加工后薄壁的实际厚度大于理论厚度。钛合金制品厂家解决这一问题应该是尽可能的减小在铣削过程中薄壁所受的来自于垂直被加工表面方向的造成薄壁让刀变形的力。

切削温度高：因为钛合金材料的导热系数小（约为钢的1/3～1/6），在加工钛合金时易产生高的切削温度。在相同条件下，加工钛合金产生的切削热比相同钢要高1倍多，加工产生的热量很难通过工件释放。钛合金比热系数小，加工时局部温度上升快，因此易造成刀具瞬时温度过高，使得刀尖会磨损，以至于发生过烧现象。

弱刚性结构的震颤：震颤是加工钛合金弱刚性结构件时需要克服的一个重要问题，是在精加工的时候，钛合金很低的弹性模量是切削过程中引起振动的原因。当受到切削力时，钛合金的变形量是碳钢的两倍。后刀面与被加工面的回弹量发生摩擦产生振动，同时也产生了很高的切削温度。

切削钛合金时很高的动态切削力是造成震颤的部分原因，其数值可以达到静态力的30%上，这是由于钛合金切屑形成过程中的塑性剪切过程造成的。由于切削震颤的影响，铣削后的工件表面质量很难达到精度要求。

切削抗力大：切削钛合金时的切削力与切削钢时的切削力基本相当，因此在切削过程中消耗的能量相同或者略低于钢。但是在钛槽切削钛合金时，主切削刃附近的应力很高。这可能是由于在切削钛合金时前刀面上的刀屑接触区域通常很小（大约是在相同条件下切削钢的1/3），较大的切削应力导致工件在加工过程中出现让刀的现象，加工出的工件尺寸不协调。

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