材料:航空运输飞机的材料为什么非得要用钛合金?( 二 )


航空运输飞机的材料为什么非得要用钛合金啊?
钛合金材料飞机起落架零件
六、钛合金机加工特性分析
首先 , 钛合金导热系数低 , 仅是钢的1/4 , 铝的1/13 , 铜的1/25 。 因切削区散热慢 , 不利于热平衡 , 在切削加工过程中 , 散热和冷却效果很差 , 易于在切削区形成高温 , 加工后零件变形回弹大 , 造成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快 , 耐用度降低 。
其次 , 钛合金的导热系数低 , 使切削热积于切削刀附近的小面积区域内不易散发 , 前刀面摩擦力加大 , 不易排屑 , 切削热不易散发 , 加速刀具磨损 。 最后 , 钛合金化学活性高 , 在高温下加工易与刀具材料起反应 , 形成溶敷、扩散 , 造成粘刀、烧刀、断刀等现象 。
七、加工中心加工钛合金特点
加工中心可以多个零件同时加工 , 提高生产效率 。
提高零件的加工精度 , 产品一致性好 。 加工中心有刀具补偿功能 , 可以获得机床本身的加工精度 。
有广泛的适应性和较大的灵活性 。 如本零件的圆弧加工、倒角和过渡圆角 。
可以实现一机多能 。 加工中心可以进行铣削、钻孔、镗孔、攻丝等一系列加工 。
可以进行精确的成本计算 , 控制生产进度 。
不需要专用夹具 , 节约大量成本经费 , 缩短生产周期 。
大大减轻了工人的劳动强度 。
可以与UG等加工软件进行多轴加工 。
航空运输飞机的材料为什么非得要用钛合金啊?
八、刀具及冷却液材料的选择
1、刀具材料选用应满足下列要求:
足够的硬度 。 刀具的硬度必须要远大于钛合金硬度 。
足够的强度和韧性 。 由于刀具切削钛合金时承受很大的扭矩和切削力 , 因此必须有足够的强度和韧性 。
足够的耐磨性 。 由于钛合金韧性好 , 加工时切削刃要锋利 , 因此刀具材料必须有足够的抗磨损能力 , 这样才能减少加工硬化 。 这是选择加工钛合金刀具最重要的参数 。
刀具材料与钛合金亲合能力要差 。 由于钛合金化学活性高 , 因此要避免刀具材料和钛合金形成溶敷、扩散而成合金 , 造成粘刀、烧刀现象 。
经过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行试验表明 , 采用高钴刀具效果理想 , 钴的主要作用能加强二次硬化效果 , 提高红硬性和热处理后的硬度 , 同时具有较高的韧性、耐磨性、良好的散热性 。
2、铣刀的几何参数
钛合金的加工特性决定刀具的几何参数与普通刀具存在着较大区别 。
螺旋角β选择较小的螺旋升角 , 排屑槽增大 , 排屑容易 , 散热快 , 同时也减小切削加工过程中的切削抗力 。
前角γ切削时刃口锋利 , 切削轻快 , 避免钛合金产生过多切削热 , 从而避免产生二次硬化 。
后角α减小刀刃的磨损速度 , 有利于散热 , 耐用度也得到很大程度的提高 。
3、切削参数选择
钛合金机加工应选择较低的切削速度 , 适当大的进给量 , 合理的切深和精加工量 , 冷却要充分 。
切削速度VcVc=30~50m/min
进给量f粗加工时取较大进给量 , 精加工和半精加工取适中的进给量 。
切削深度apap=1/3d为宜 , 钛合金亲合力好 , 排屑困难 , 切削深度太大 , 会造成刀具粘刀、烧刀、断裂现象 。
精加工余量αc适中钛合金表面硬化层约0.1~0.15mm , 余量太小 , 刀刃切削在硬化层上 , 刀具容易磨损 , 应该避免硬化层加工 , 但切削余量不宜过大 。
4、冷却液
钛合金加工最好不用含氯的冷却液 , 避免产生有毒物质和引起氢脆 , 也能防止钛合金高温应力腐蚀开裂 。
选用合成水溶性乳化液 , 也可自配用冷却液 。
切削加工时冷却液要保证充足 , 冷却液循环速度要快 , 切削液流量和压力要大 , 加工中心都配有专用冷却喷嘴 , 只要注意调整就能达到预期的效果 。
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