粗暴暴力欧美VIDEO_九九影院东京热_av一本大道香蕉大在线_私密浏览器在线观看_99久热er在线精品_最好看的最新高清中文字幕电影_国产精品特黄特色三级_女高中生高潮娇喘流水视频_中文亚洲字幕无码不卡一二区_无码av一区二区免费播放

專注高端智能裝備一體化服務(wù)
認(rèn)證證書

【兆恒機(jī)械】鈦合金航空結(jié)構(gòu)件的高效數(shù)控加工

  • 點(diǎn)擊量:
  • |
  • 添加日期:2020年09月11日

鈦合金以其強(qiáng)度高、機(jī)械功能好和耐腐蝕功能強(qiáng)等特色在航空制作業(yè)中的使用越來越廣泛, 隨著鈦合金在飛機(jī)上所占比重的不斷添加,鈦合金航空結(jié)構(gòu)件的數(shù)控加工功率對(duì)航空制作企業(yè)的影響也越來越大。鈦合金屬于難加工材料,其相對(duì)切削性為0.15~0.25,加工功率僅為鋁合金的10%,因此鈦合金航空結(jié)構(gòu)件的低加工功率嚴(yán)峻限制了現(xiàn)代飛機(jī)的批量生產(chǎn)。完成鈦合金航空結(jié)構(gòu)件的高效加工成為了航空制作企業(yè)、數(shù)控設(shè)備制作商和刀具制作商共同重視的話題。


01
鈦合金切削加工功能

鈦合金具有機(jī)械功能好、抗腐蝕功能強(qiáng)以及比重小等特色。但是在加工中,鈦合金的切削加工功能很差,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1) 大切削力。鈦合金材料強(qiáng)度高,在切削時(shí)發(fā)生的切削阻力大,導(dǎo)致切削刃口發(fā)生很多的切削熱;

(2) 導(dǎo)熱率低。鈦合金熱擴(kuò)散率低,很多的切削熱會(huì)集在切削區(qū)域;

(3) 刀尖應(yīng)力大。鈦合金的塑性低,加工發(fā)生的切屑極易彎曲,導(dǎo)致切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度短,因此切削刃上單位面積存力增大,形成刀尖部位應(yīng)力會(huì)集;

(4) 摩擦力大。鈦合金的彈性模量小,形成前、后刀面的摩擦加劇;

(5) 化學(xué)活潑性高。鈦元素在高的切削溫度下,很容易與空氣中的氫、氧、氮等氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成外表硬層,加快刀具磨損。

02
鈦合金高效加工設(shè)備

為了滿意鈦合金結(jié)構(gòu)件的高效加工,新型的鈦合金加工設(shè)備呈現(xiàn)出如下發(fā)展趨勢(shì):

(1) 大扭矩。鈦合金強(qiáng)度高,加工中切削力非常大,鈦合金加工機(jī)床的一個(gè)明顯特色就是主軸扭矩和擺角扭矩大。

(2) 電主軸的使用。大功率、大扭矩的電主軸已使用于鈦合金加工?! ?/p>

(3) 臥式加工中心使用于鈦合金加工。臥式加工中心排屑便利,有利于進(jìn)步加工功率和加工質(zhì)量,可交換作業(yè)臺(tái)易于完成多工位加工并組建柔性生產(chǎn)線,進(jìn)步設(shè)備利用率。

(4) 高壓內(nèi)冷。鈦合金加工中切削熱會(huì)集在刀尖,易形成刀具磨損或損壞,高壓內(nèi)冷可準(zhǔn)確噴到切削區(qū)域帶走切削熱。

03
鈦合金高效加工刀具

鈦合金的切削加工性較差,傳統(tǒng)加工方式切削速度一般不超過60m/min。鈦合金的粗加工主要是以大切深、低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給的方式來取得最大的金屬去除率;精加工選用PVD涂層硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行小切寬、大切深的高速銑削取得高效切削。因此鈦合金加工刀具主要圍繞如何在強(qiáng)力切削時(shí)防止振顫、減小切削力和降低切削溫度等方面進(jìn)行改進(jìn):

04
鈦合金高效加工刀具

(1)鈦合金面銑加工:對(duì)鈦合金零件進(jìn)行面銑加工時(shí),選用小切深、大進(jìn)給的銑削方式取得高效加工。大進(jìn)給銑削的原理是經(jīng)過減小刀具主偏角,使刀具在很高的進(jìn)給下仍然能保持很小的切屑厚度,以減小高進(jìn)給時(shí)的切削力,完成在低切削速度下取得很大的進(jìn)給量,添加單位切深下的金屬切除率。同時(shí)切削力部分垂直向上,切向力較小,消耗的功率也較小,該加工方法對(duì)機(jī)床的功率和剛性要求不高,使用非常廣泛。

(2)鈦合金槽腔加工:槽腔是鈦合金航空結(jié)構(gòu)件的一個(gè)主要特征,材料去除率高,作業(yè)量大,因此槽腔加工是完成鈦合金零件高效加工的關(guān)鍵(見圖1)。大切深、低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給的強(qiáng)力切削以取得最大金屬去除率是鈦合金粗加工的有用方法?,F(xiàn)在粗加工鈦合金的強(qiáng)力銑削刀具以玉米銑刀的功率最高而得到廣泛選用。

圖(1) 槽腔粗加工示意圖

(3)圓角加工技能:為減輕飛機(jī)重量,飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的槽腔轉(zhuǎn)角處圓角一般較小,需要用直徑較小的銑刀進(jìn)行加工。因?yàn)樵趫A角處切削量突變,導(dǎo)致切削力改變非常大。在切削力突變的情況下,刀具容易發(fā)生振蕩,乃至出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象,導(dǎo)致刀具磨損嚴(yán)峻,加工功率低下。插銑是解決轉(zhuǎn)角加工功率的最佳途徑。插銑加工比慣例銑削振蕩小,走刀方式去除轉(zhuǎn)角余量的功率高。經(jīng)過不同直徑的插銑刀具對(duì)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行插銑,可切除大部分轉(zhuǎn)角余量,再用立銑刀對(duì)插銑發(fā)生的殘留進(jìn)行清除,能夠大幅度進(jìn)步加工功率。

(4) 精密側(cè)銑技能:在精加工側(cè)壁時(shí),利用銑削的斷續(xù)性來到達(dá)高速切削的目的,以進(jìn)步零件外表質(zhì)量及加工功率。精加工側(cè)面時(shí),因?yàn)榍袑捫?,刀齒每轉(zhuǎn)過一周的切削時(shí)刻很短,即冷卻時(shí)刻很長(zhǎng)。在冷卻充分的情況下,其切削溫度能得到有用地控制,因此能夠大幅進(jìn)步切削速度來進(jìn)步加工功率,如圖2、圖3所示。用PVD涂層的全體硬質(zhì)合金銑刀或超密齒硬質(zhì)合金銑刀進(jìn)

行鈦合金的高速切削精加工,能夠大幅進(jìn)步加工功率和加工精度。

image.png

(5)仿真優(yōu)化技能:鈦合金結(jié)構(gòu)零件在粗加工時(shí)切削余量會(huì)不斷改變?,F(xiàn)在的CAM軟件所編制的NC程序往往只能設(shè)置固定的切削參數(shù),為了防止局部程序因?yàn)榍邢髁窟^大形成對(duì)刀具、機(jī)床的沖擊,一般方法是經(jīng)過降低全體切削參數(shù)來確保刀具壽數(shù)和零件質(zhì)量,從而加工功率極為低下。Vericut的仿真優(yōu)化技能則可很好地解決該問題。經(jīng)過Vericut軟件設(shè)置切削參數(shù)優(yōu)化庫(kù),并用軟件進(jìn)行仿真,經(jīng)過仿真對(duì)實(shí)踐加工余量和切削條件進(jìn)行猜測(cè),根據(jù)加工余量和切削條件對(duì)程序中的切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。既延長(zhǎng)了刀具壽數(shù),確保了零件質(zhì)量,也進(jìn)步了加工功率。