怎樣對鈦合金進行鉆孔?

發(fā)布日期:2012-10-28    蘭生客服中心    瀏覽:27605

  鉆孔為半封閉式切削,對鈦合金鉆孔過程中切削溫度很高,鉆孔后回彈大,鉆屑長而薄,易粘結(jié)而不易排出,經(jīng)常造成鉆頭被咬住、扭斷等惡性事故。因此要求鉆頭具有高的強度和好的剛性,鉆頭與鈦合金的化學親和性要小,最好采用硬質(zhì)合金鉆頭,但目前最常用的仍是麻花鉆,經(jīng)過采取一些措施改進后,也能取得較好的效果。

  (1)改進鉆頭:為滿足對鈦合金鉆孔的需要,應對麻花鉆采取以下改進措施:

  加大鉆頭頂角,2Ф=135°~140°;增大鉆頭外緣處后角,取12°~15°;增大螺旋角,p=35°~40°;增大鉆心厚度,取(0.22~0.4)do(do為鉆頭直徑)。

  采用“S”形或“X”形修磨鉆頭橫刃,橫刃長度b=(0.08~0.1)do,同時保證橫刃的對稱度≤0.06 mm。兩種形式的橫刃均可形成第二切削刃,起到分屑作用和減小鉆孔時的軸向力。

  最常用的是在麻花鉆上磨出適于對鈦合金鉆孔的切削刃形,即鈦合金群鉆,其切削部分的形狀見圖7-1。圖中外內(nèi)刃頂角2φ和2φ′在鉆頭直徑do>3~10mm時均為130°~140°,do>10~30 mm時為125°~140°;外刃后角α在do>3~10 mm時為12°~18°,do>10~30 mm時為10°~15°;橫刃斜角ψ=45°;內(nèi)刃前角γτ=-10°~-15°;內(nèi)刃斜角τ=10°~15°;圓弧刃后角aR=18°~20°。

  鈦合金群鉆的有關(guān)參數(shù)和鉆削用量見表7-8和表7-9。

  在鉆頭上做出四條導向刃帶,加大鉆頭截面慣性矩,提高剛性,還自然地形成兩條輔助冷卻槽,耐用度比標準鉆頭提高3倍左右,切削溫度約降低20%。同時由于導向穩(wěn)定減小了孔擴張量,如Ф3 mm的四刃帶鉆頭鉆孔孔擴張量為0.03~0.04 mm,而標準鉆頭為0.05~0.06 mm。

  (2)選擇適宜的槍鉆:在鉆鈦合金長徑比大于5的深孔時,當孔徑小于等于30 mm時,一般采用硬質(zhì)合金槍鉆,見圖7-2;當孔徑大于30 mm時,采用硬質(zhì)合金B(yǎng)TA鉆頭或噴吸鉆等。用圖7-2所示槍鉆鉆削TC11的孔,孔深204 mm(長徑比約為26),可保證表面粗糙度Ra為1.6 μm,生產(chǎn)率提高4倍,切屑呈“梅花”形或“C”形碎屑,排屑正常。

  用硬質(zhì)合金槍鉆鉆長徑比大于30的深孔時,在軸向施加小于100Hz的振動進行振動鉆孔,可使得工件表面粗糙度Ra為0.3 μm,生產(chǎn)率提高5倍。具體參數(shù)為Vc=17 m/min,f=0.033 min/r,振幅為0.07 mm,頻率35 Hz,工件圓度4 μm,表面粗糙度Ra為0.33 μm。

  (3)選擇合適的切削液:鉆淺孔時可選用電解切削液,其成分為癸二酸7%~10%,三乙醇胺7%~10%,甘油7%~10%,硼酸7%~10%,亞硝酸鈉3%~5%,其余為水。

  鉆深孔時不宜選用水基切削液,因為水在高溫下可能在切削刃上形成蒸汽氣泡,易產(chǎn)生積屑瘤,使鉆孔不穩(wěn)定。宜采用N32機油加煤油,其配比為3:1或3:2,也可采用硫化切削油。

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