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钛合金加工对机床的要求

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钛合金加工对机床的要求

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

   钛合金的特性是强度高、导热性差。为了能达到像加工铝那样的切削效率,要尽可能提高切削参数,即加大金给和切深,从而导致加工切削力增大,这可能引起工件和刀具之间产生静态偏差,进而引起零件的形状精度变坏或加工过程不稳定,还会加快刀具的磨损。为此,用于钛合金加工的机床必须具有大功率和尽可能好的静、动态特性(静、动态刚度高);还需要配备相应的高压冷却润滑设备,以便在低转速、大扭矩加工情况下及时清除切屑,以减少刀具磨损和减少加工过程中产生的热量传给刀具,为了提高机床的刚度,一些机床制造商采用箱中结构或封闭式框架的焊接钢结构;进给轴用大功率进给电机驱动和高刚度无间隙导向系统,到了加工位置能夹紧,以进一步提高机床刚度;此外,还必须提高包括主轴-刀具-链接部位,以及刀柄夹持器在内的整个系统在加工过程中的刚度

钛丝加工

  除了静态刚度外,机床的动态特性对于卓有成效的钛合金加工也是起决定性作用。控制加工过程的稳定性是一个巨大挑战。如果机床的刚性低和阻尼特性差,由于切削过程中切削力大、转速较低和激振频率与机床自身固有频率相近等动力学效应,可能出现自激振动,导致加工过程振颤。这种颤振除了影响工件表面质量(有振纹)外,还会导致机床结构、刀具株洲和刀具产生过载而受损。刀具磨损增大甚至断裂。加工过程的稳定性主要取决于所选用的主轴转速、切深等参数。使用者要了解机床的性能和可能达到的极限切深,还可以主动积极地对机床采取诸加消振垫、在机床控制装置里预先置入参数避开极限切深小的转度范围等防振措施,以进一步提高机床的抗震性。


  钛合金的切削加工属于强力切削,所以机床刀具主轴要有大的驱动功率,具有大功率强力切削功能。在航空工业中,钛合金构件的加工以型腔铣削居多,为便于切屑清除,要管理好冷却润滑装置,为便于切屑清除,要管理好冷却润滑装置,使大量高压冷却润滑剂直接喷香刀具切削刃。这样,一方面冷却刀具,另一方面可更好地及时把切屑冲出加工区,以免切屑遭多次切割而降低刀具寿命,擦伤加工面。为使机床具有大功率切削功能,德国Heller公司有针对性地设计、不知机床结构和坐标轴结构,并配用了刚度极好的强力切削摆动单元安装刀具主轴,使机床在垂直、水平和空间任意角度都能产生同样的切削功率。


  一句话,加工钛金属的机床要求大功率、高刚度、配有大流量高压冷却装置,并且还要接近性好。


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