鈦合金零件在車削加工中的工藝方法

施孝紅

摘要：鈦合金鈦合金隔圈在車削加工過程中，對(duì)于要求厚度相對(duì)較薄的鈦合金隔圈往往不能有效的進(jìn)行加工，同時(shí)那些構(gòu)造想回復(fù)發(fā)的鈦合金隔圈，也不能有效把握。針對(duì)鈦合金鈦合金隔圈在車削加工過程中的工藝進(jìn)行分析，能夠有效解決鈦合金隔圈質(zhì)量問題，同時(shí)還能還能領(lǐng)會(huì)車削鈦合金工藝的要領(lǐng)，保證鈦合金鈦合金隔圈的加工實(shí)現(xiàn)低成本、高收益。

關(guān)鍵詞：鈦合金；車削加工；工藝方法

以鈦合金隔圈類文件為例，分析鈦合金隔圈在車削加工中的工藝方法，金鈦合金隔圈由于整體架構(gòu)簡(jiǎn)單、厚度相對(duì)較低，一般都會(huì)運(yùn)用在高精度儀器當(dāng)中，在類型屬于高精度零件。但是由于鈦合金本身硬度不高，提升加工難度，如果采用傳統(tǒng)的加工方式，就會(huì)出現(xiàn)鈦合金隔圈變形，從而打不到加工標(biāo)準(zhǔn)。因此在加工過程中，工作人員一般都會(huì)采用精度較高的數(shù)控線切割技術(shù)來制作鈦合金隔圈，雖然能夠提升鈦合金隔圈加工精度，但是也會(huì)大大降低鈦合金隔圈生產(chǎn)效率，制造成本也會(huì)相對(duì)較高，并且在一些特殊物質(zhì)上，這種加工方法是不能夠使用的，因此就需要采用車削法對(duì)鈦合金隔圈進(jìn)行加工。

1 工藝分析

對(duì)鈦合金隔圈進(jìn)行加工的過程中，可以說是一件非常繁瑣的工藝，主要是應(yīng)為鈦合金本身硬度較差，再加上鈦合金隔圈在加工過程中，加工設(shè)備對(duì)于隔圈還會(huì)施加一定壓力，因此加工時(shí)候會(huì)受到本身質(zhì)量和設(shè)備壓力雙重因素影響，從而出現(xiàn)鈦合金隔圈變形，導(dǎo)致加工精度下降，無法保證鈦合金隔圈在加工后達(dá)到使用要求[1]。例如：鈦合金隔圈零件屬于環(huán)形薄片，因此加工過程中，為了保證零件能夠在儀器中充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，就需要保證鈦合金隔圈的進(jìn)度能夠保證在α±0.01、隔圈平面公差在0.02以及隔圈表面的粗糙度還要保證在Ra0.8μm。想要鈦合金隔圈能夠達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)，就必須保證工作人員在鈦合金隔圈制作過程中，防止鈦合金隔圈出現(xiàn)變形或彎曲，而傳統(tǒng)的方法是無法對(duì)這項(xiàng)保證進(jìn)行完善的。

2 加工工藝出現(xiàn)問題的原因

在對(duì)鈦合金隔圈進(jìn)行加工工藝中，之前一般都會(huì)采取“一刀切”的車削工藝，將鈦合金隔圈削成厚度為0.6mm，平面度0.30mm左右。但這樣的方法在制作工藝中，經(jīng)常導(dǎo)致零件變形、彎曲等現(xiàn)象。

2.1 鈦合金本身質(zhì)量

鈦合金隔圈本身質(zhì)量小，穩(wěn)定性差，因此在對(duì)其切削的工藝中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)樵O(shè)備與隔圈本身接觸后產(chǎn)生的震動(dòng)而變形。換句話說就是由于對(duì)鈦合金隔圈進(jìn)行切割過程中，金屬內(nèi)部應(yīng)力大于其半身質(zhì)量，導(dǎo)致隔圈變形、彎曲。

2.2 切削壓力導(dǎo)致變形

這一現(xiàn)象特別體現(xiàn)在對(duì)鈦合金隔圈背向作用下，使鈦合金隔圈出現(xiàn)擠壓變形，從而直接影響到隔圈的整體使用情況。這種現(xiàn)象在切斷工藝中十分明顯，由于在進(jìn)行切刃的時(shí)候往往都是在半封閉狀態(tài)下實(shí)施，導(dǎo)致在進(jìn)行切削工藝的時(shí)候，切合設(shè)備與鈦合金之間所產(chǎn)生的熱量不能有效的引導(dǎo)疏散，從而提升了鈦合金隔圈出現(xiàn)彈性變形[2]。

2.3 裝置使用不當(dāng)

由于鈦合金隔片本身相對(duì)較薄，在進(jìn)行裝加工藝中，不適合用卡盤直接對(duì)隔圈進(jìn)行裝加工藝，想要保證裝加的效果，就必須施加力度，這樣就會(huì)導(dǎo)致鈦合金隔圈受力不均衡，實(shí)施車削工藝的時(shí)候發(fā)生嚴(yán)重變形。

由此可知，在對(duì)鈦合金隔圈進(jìn)行車削工藝的時(shí)候，隔圈往往會(huì)受到切削力等各種外界因素的影響出現(xiàn)變形，如果采用裝加設(shè)備進(jìn)行固定，將會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的變形現(xiàn)象，因此，對(duì)于鈦合金零件進(jìn)行加工過程中，要能夠減少零件平面度以及平面度中形成的集合誤差，這些因素都是導(dǎo)致鈦合金隔圈出現(xiàn)變形的主要原因之一。

3 實(shí)施車削工藝的措施

針對(duì)之前出現(xiàn)變形的原因進(jìn)行分析可以了解到，對(duì)鈦合金隔圈進(jìn)行車削加工過程中，想要徹底消除車削工藝中出現(xiàn)的隔圈變形問題，首先要對(duì)實(shí)施工藝的方式、工具以及車削參數(shù)進(jìn)行著手改進(jìn)，采取相應(yīng)措施。

3.1 完善車削工藝

由于鈦合金隔圈的特性不能改變，因此在進(jìn)行車削工藝時(shí)，需要針對(duì)性的改變傳統(tǒng)加工方法，保證車削工藝晚上，這時(shí)就需要工作人員針對(duì)自身技術(shù)水平提升車削工藝質(zhì)量以及設(shè)備使用方式、方法，保證鈦合金隔圈能夠符合設(shè)備需求。

3.2 合理運(yùn)用切斷工具

這項(xiàng)措施需要從三個(gè)方面入手，分別是刀具材料、切割幾何參數(shù)以及切割用量[3]。首先是刀具材料：切割刀具的材料上，應(yīng)該采用YG類型的硬質(zhì)合金材料所制作刀具進(jìn)行切斷；其次所使用刀具的幾何參數(shù)：在刀具選擇上，要求刀具能夠滿足前角和主偏角較小，并且在切斷出磨出適合進(jìn)行切斷工藝的弧度，刀具后角應(yīng)當(dāng)相對(duì)較大，尤其是對(duì)切斷刀具與斷面車刀所具有的集合參數(shù)需要加大注意力度。例如：對(duì)于精細(xì)切斷工藝，需要端面車刀能夠采用能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)位的刀片進(jìn)行；對(duì)于粗切斷工藝，則需要外圓車刀采用能夠進(jìn)行刃磨的焊接式刀片；最后是車削用量：可以在使用過程中采用運(yùn)轉(zhuǎn)速度低、進(jìn)給量大和切削深度。例如，可以采用s=0.10.3mm/r；進(jìn)行粗加工工藝的時(shí)候切削的深度一定要大于金屬表面形成的氧化深度；實(shí)施切斷時(shí)采用手動(dòng)進(jìn)刀，s=0.15mm/r。

3.3 針對(duì)性的使用工具

在對(duì)鈦合金隔圈進(jìn)行裝加工藝的時(shí)候，需要針對(duì)性的選擇專業(yè)裝加設(shè)備，由于鈦合金本身硬度不高，提升加工難度，如果采用傳統(tǒng)的加工方式，就會(huì)出現(xiàn)鈦合金隔圈變形，從而打不到加工標(biāo)準(zhǔn)。因此在實(shí)施壓緊過程中，為了避免出現(xiàn)隔圈變形，工作人員可以采用軸向壓緊方式，降低隔圈出現(xiàn)幾何變形的誤差。

4 總結(jié)

以鈦合金隔圈為例，對(duì)鈦合金零件在車削加工中的工藝方法進(jìn)行分析，可以了解到車削鈦合金工藝做容易出現(xiàn)的問題就是零件變形，其中起較大作用的就是切割刀具的選擇。因此就需要工作人員能夠針對(duì)切割零件的不同，采用不同的切割刀具。這樣才能保證鈦合金零件在車削加工中能夠與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)相符，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)還能降低成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]王韶平.高精密鈦合金零件在車削加工中的實(shí)現(xiàn)方法[J].金屬加工（冷加工）冷加工，2017，（7）：2829.

[2]劉洋.關(guān)于鈦合金材料切削加工工藝的探析[J].工程技術(shù)：引文版，2016，（3）：243.

[3]劉艷琳.鈦合金零件加工工藝方法分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（10）：6.