鈦合金薄壁零件的車削加工

朱書剛

摘 ?要：鈦合金薄壁零件的車削是車削加工中的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，如果薄壁零件變形，對工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度都會(huì)產(chǎn)生影響，鈦合金薄壁零件的變形主要是在切削力的作用下，因受力和受熱因素的影響而產(chǎn)生的。薄壁零件在強(qiáng)度、剛度等性能方面比較偏低，在生產(chǎn)加工過程中很容易出現(xiàn)變形的情況，從而造成其生產(chǎn)性能較低。本文通過對鈦合金薄壁零件車削加工的影響因素進(jìn)行分析，總結(jié)出一些相應(yīng)的應(yīng)對策略。

關(guān)鍵詞：鈦合金;薄壁零件;車削加工

【中圖分類號】TG5 ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

1引言

經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，離不開工藝的進(jìn)步與創(chuàng)新，鈦合金薄壁零件的車削加工已經(jīng)成為工藝加工行業(yè)的重點(diǎn)工作之一。企業(yè)應(yīng)高度重視薄壁零件的加工過程，加強(qiáng)操作人員綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，提升其專業(yè)性，不斷創(chuàng)新改革加工技術(shù)，并建立健全相應(yīng)的規(guī)章制度，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，提升加工技術(shù)水平，從而提高鈦合金薄壁零件質(zhì)量[1]。操作人員應(yīng)在零件允許的誤差范圍內(nèi)，進(jìn)一步提升工作效率，精進(jìn)薄壁零件加工技術(shù)。

2薄壁零件的特點(diǎn)

薄壁零件從字面意思可以得知其主要特點(diǎn)就是壁薄，通常情況下，零件壁厚在3mm以下的，我們都會(huì)習(xí)慣性的稱之為薄壁零件。薄壁零件重量較輕、體積較小、結(jié)構(gòu)比較緊湊，各個(gè)零件類型的大小形狀也不盡相同，所以在零件實(shí)際加工生產(chǎn)過程中，會(huì)遇到各種各樣的問題，例如薄壁零件的剛性、夾持時(shí)的夾緊力、切削振動(dòng)以及切削熱等因素，都會(huì)對鈦合金薄壁零件的質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以操作人員應(yīng)充分了解分析影響零件質(zhì)量的因素，根據(jù)鈦合金薄壁零件要求的尺寸和形狀，不斷優(yōu)化加工零件與刀具之間位置距離的精準(zhǔn)度，縮小誤差范圍，提升零件加工的精準(zhǔn)度。鈦合金薄壁件出現(xiàn)體積脹大或縮小的狀況，包括在零件加工過程中遇到的錯(cuò)位、彎曲等現(xiàn)象，都屬于零件變形。薄壁零件變形是零件加工過程中最常見的問題，因此，操作員在加工工藝過程中，要不斷的創(chuàng)新工藝技術(shù)，提高鈦合金薄壁零件質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

3影響薄壁零件加工精度的因素

在鈦合金薄壁零件生產(chǎn)加工過程中，很多因素都會(huì)影響零件精度，尤其是在刀具、機(jī)床、切削熱、切削力、工件方面的影響尤為顯著。首先，在刀具方面，刀具的磨損情況和材質(zhì)對薄壁零件的精度有直接影響。其次，機(jī)床主要和薄壁零件的幾何精度范圍和控制精度有密切關(guān)系。此外，切削熱主要指零件加工過程中刀具或者工件，因受熱而出現(xiàn)變形。另外，切削力方面主要涉及到刀具和工件在受到一定外力作用下而產(chǎn)生的變形。最后，工件影響方面主要涉及到零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝夾方式等。相關(guān)操作人員應(yīng)不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)，最大限度的規(guī)避這些因素對零件精度的影響，進(jìn)一步提升薄壁零件的質(zhì)量。

4提升鈦合金薄壁零件車削加工工藝的措施

4.1選擇較合適的刀具

因鈦合金材質(zhì)的特殊性，在刀具選擇方面也需要注意。一般來講，在刀具選擇的時(shí)候，需要考量到刀具材料和幾何構(gòu)造的問題。一般而言，對于不銹鋼材質(zhì)的材料來說，適合采用硬質(zhì)合金的刀片，可以保證在切削的過程中，不會(huì)出現(xiàn)摩擦過重的情況，避免粘結(jié)性的問題[2]。當(dāng)然在選擇刀具的時(shí)候，還是需要做到具體問題具體分析，根據(jù)相應(yīng)的使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來選擇，以保證車削加工精度和質(zhì)量不會(huì)受到刀具的影響。

4.2科學(xué)合理的選擇機(jī)床

相關(guān)工作人員在對于零件材料，零件形狀，零件精度要求等信息進(jìn)行分析之后，確定應(yīng)該選擇什么樣的機(jī)床，這是薄壁零件數(shù)控車削加工之前需要做好的事情。因?yàn)椴煌臄?shù)控機(jī)床在生產(chǎn)不同零件方面的性能是不一樣的，保證科學(xué)合理的選擇機(jī)床，這是工藝開展的第一步，也是比較關(guān)鍵的一步。當(dāng)然還需要考量到生產(chǎn)企業(yè)自身的設(shè)備水平，保證在自身設(shè)備體系的基礎(chǔ)上去妥善合理的選擇機(jī)床。

4.3選擇合理切削用量

切削用量的選擇，也是評價(jià)工藝好壞的重要因素之一。對于鈦合金薄壁零件而言，切削用量過大或者過小，都會(huì)出現(xiàn)表面應(yīng)力，使得工件表面質(zhì)量不斷下降，甚至?xí)τ谇邢髁?，切削熱產(chǎn)生不利影響，變形程度會(huì)更加大。為了有效避免這樣的問題，操作人員就應(yīng)該在薄壁零件數(shù)控車削加工的過程中，選擇合適的切削用量。為此，需要注意的內(nèi)容主要涉及到：選擇合理的取線速度和粗加工速度;實(shí)現(xiàn)精加工速度的控制;選擇粗加工背刀量和精加工背吃刀量。

4.4靈活調(diào)整裝夾方法

操作人員應(yīng)對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，找到與之相應(yīng)的零件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，在零件左邊預(yù)留對應(yīng)的法蘭，然后在內(nèi)孔出設(shè)置相應(yīng)的螺紋。例如，工作人員可以以自定心三爪卡盤定位夾緊的方式來處理相關(guān)薄壁零件，對于加工工件外圓，要利用芯軸，壓螺，以夾頂?shù)姆绞絹硖幚?，這是裝夾過程中需要人們?nèi)プ钭钭⒁獾沫h(huán)節(jié)。所以，我們應(yīng)不斷的完善和優(yōu)化現(xiàn)有的裝夾方式和方法，積極創(chuàng)新零件裝夾方式，提高工作質(zhì)量與工作效率。

4.5合理安排加工工序

加工工序的合理設(shè)置，也是影響數(shù)控車削加工工藝質(zhì)量的重要因素之一。首先，三爪夾持工件之后，從左邊開始進(jìn)行車，保證車外圓長控制在要求的范圍內(nèi)即可;其次，以粗車的方式來處理，預(yù)留對應(yīng)的精加工余量，實(shí)現(xiàn)精車內(nèi)孔尺寸的合理控制，保證其處于對應(yīng)的狀態(tài)，并且在法蘭內(nèi)孔螺紋長度控制環(huán)節(jié)，要格外小心[3]。除此之外，就是要套入芯軸，實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔的支撐，并且加入壓螺，使用法蘭內(nèi)螺紋螺旋的方式來處理，從左邊端面到右邊頂尖，使得外圓也保存這對應(yīng)的余量。最后一步也是最為關(guān)鍵的就是就是將法蘭工件切斷，從而使得零件的長度符合實(shí)際的要求。

5結(jié)束語

綜上所述，在市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，鈦合金薄壁零件的車削加工引起大家的高度重視，市場對薄壁零件的性能和質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，這就需要我們迎合時(shí)代發(fā)展的需求，借助科技的力量，不斷改革創(chuàng)新零件加工工藝技術(shù)，提升鈦合金薄壁零件的市場競爭力，縮小零件的誤差范圍，提高零件的精度，從而推動(dòng)我國工藝事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 方科喜.鈦合金薄壁零件加工工藝研究[J].機(jī)電元件，2018，v.38;No.163（01）：21-24.

[2] 張群威，陳桂華.薄壁件加工的切削力分析及參數(shù)優(yōu)化[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2018，000（020）：156-156.

[3] 秦維剛.如何解決薄壁零件車削加工中的變形[J].商情，2018（36）.