航空鈦合金整體結構件的高速銑削切削方式
發布日期:2013-09-06 蘭生客服中心 瀏覽:5110
高速切削加工整體結構件時,一般采用順銑方式加工,刀具緩慢切入工件,以降低產生的熱量并減小徑向力。
在銑削鈦合金TC4(Ti-6Al-4V)時多采用不對稱順銑法,使刀齒前面遠離刀尖部分首先接觸工件,刀齒切離時的切屑很薄,不易粘結在切削刃上。而逆銑則相反,容易粘屑,當刀齒再次切入時切屑被碰斷,造成刀具材料剝落崩刃。其次,盡可能保持穩定的切削負載,因為負載的變化會引起刀具的偏斜,從而降低加工精度和表面質量,并縮短刀具壽命。最后,大去除量的整體結構件加工(如大型件的槽加工)時,一般采用分層切削,小切深,中進給。在加工內部型腔時,當刀具進到拐角處時,采用擺線切削,可避免切削力突然增大,否則產生的熱量會破壞材料的性能。
目前在航空制造業的高速加工中,鈦合金的切削速度可達到90m/min以上,鋁合金的切削速度達1500~6000m/min。在此速度范圍加工鋁合金時,切削溫度高于積屑瘤消失的相應溫度,有效地避免了積屑瘤的產生,提高了加工表面質量。同時,鋁合金含硅量越高,切削速度應越低,加工高硅鋁合金時切削速度在300~1500m/min時加工效果較好。
通常采用的切削方案為:高切削速度、中進給量和小切削深度。但實際加工中,并不是切削速度越高,效果越好,要對工件、刀具以及設備綜合考慮制訂合理的加工方案。例如,某航空制造公司生產的某飛機機翼上零件(鋁合金7050)薄壁型腔內,有兩個凸臺孔,如圖1所示。采用硬質合金立銑刀,切削速度v= 1300m/min,進給量fz=0.5mm/z、切深ap=3~5mm,往復走刀越過凸臺孔方式加工,加工成本過高。經工藝改進后,在A區域采用高速鋼刀具,切削速度v=800m/min左右,大切深ap=10mm,粗加工后到凸臺孔位置,更換硬質合金刀具對B區域進行高速銑削加工,不僅可保證加工效率、表面精度,且降低了成本。
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