鈦合金性能特點(diǎn)和加工特性分析

鈦合金材料重量輕，密度是4.51，比強(qiáng)度高，是航空航天等領(lǐng)域的重要金屬材料。但其加工性能較差，特別是鉆孔和攻絲的效率很低，在很大程度上制約著產(chǎn)品中鈦合金零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。這里分析了鈦合金材料及其切削特性在鉆孔和攻絲中表現(xiàn)出來(lái)的具體特點(diǎn)，特別對(duì)刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)和刀具幾何參數(shù)等進(jìn)行了反復(fù)研究和試驗(yàn)，并采取了相應(yīng)措施，較好地解決了鈦合金鉆削和攻絲加工過(guò)程中存在的難題。

鈦合金性能特點(diǎn)：

鉆削和攻絲加工鈦合金時(shí)最好不用含氫的冷卻液，避免產(chǎn)生有毒物質(zhì)和引起氫脆。鉆削淺孔時(shí)，可用電解切削液，其成分是:葵二酸Y%}10%,三乙醇胺Y%}10%,甘油Y%}10%,硼酸Y%}10%,亞硝酸鈉3%}5%%，剩余為水。鉆削深孔時(shí)，用N32機(jī)械油加煤油，西己比是3:1. 5,也可用硫化切削液。

1.鈦合金的攻絲加工
、鈦合金攻絲加工，特別是小孔攻絲加工是很困難的。其主要原因是由于鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低，在攻絲加工過(guò)程中，切削區(qū)形成高溫，造成鈦合金熱膨脹，另外，鈦合金加工后回彈大，孔壁擠壓絲錐，甚至將牙型面包住，絲錐不能轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將絲錐折斷。經(jīng)過(guò)大量分析試驗(yàn)，最后主要通過(guò)改進(jìn)絲錐結(jié)構(gòu)形式和選擇適合鈦合金刀具材料解決了這一難題。
2.絲錐結(jié)構(gòu)形式
標(biāo)準(zhǔn)絲錐一次切削成形，切削量大，扭矩也大，孔壁熱膨脹和回彈后，絲錐轉(zhuǎn)動(dòng)困難。為了解決這一間題，改進(jìn)了絲錐的結(jié)構(gòu)形式，將標(biāo)準(zhǔn)絲錐的一次切削加工，分為工、II, II工三錐切削，同時(shí)，將絲錐加工成跳齒型，很好地解決了斷屑間題，切削輕快，效果非常好，效率大大提高，冷卻效果也得到了改善。
M5跳齒絲錐的結(jié)構(gòu)形式，見(jiàn)圖6,跳齒絲錐的幾何參數(shù)，見(jiàn)表6,絲錐的技術(shù)條件:a)切削部分的硬度HRC62一64,其余HRC32一42; b)刀齒寬度的2兒沿螺紋齒形鏟螺紋底孔設(shè)計(jì)根據(jù)鈦合金的特性加工螺紋底孔時(shí)孔徑公差可放大一些。螺紋公差帶位置和精度等級(jí)確定后，在成歇滿足內(nèi)螺紋小徑D1公差等級(jí)的清況下，適當(dāng)加大螺紋底孔直徑，冷卻后螺紋底孔的收縮量，能夠抵消這一部分的加大量，加工后的螺紋滿足設(shè)計(jì)精度要求。由于不同牌號(hào)的鈦合金、不同的鍛造熱處理方法、不同的結(jié)構(gòu)形式等廈因，螺紋底子L加大的量也不同，根據(jù)具體.嗜況進(jìn)行試加工來(lái)確定。
3.冷卻液
鈦合金玫絲時(shí)使用的冷卻液與鉆削加工時(shí)使用的冷卻液相同。

通過(guò)對(duì)鈦合金的特性分析，重點(diǎn)解決了鈦合金鉆削和攻絲加工過(guò)程中存在的難題，并取得良好效果，得出如下結(jié)論:W2Mo9C二4Vo8材料的鉆頭和絲錐適合鈦合金加工;[2)改進(jìn)鉆頭幾何參數(shù)，可使鈦合金零件的加工效率有顯著的提高;[3)改進(jìn)絲錐結(jié)構(gòu)形式，可使鈦合金零件的加工效果得到明顯的改善;[4)配制適合鈦合金加工的冷卻液，可延長(zhǎng)切削刀具的壽命。