1、钛合金精密零件加工难点

1.1钛合金资料难加工

钛合金资料机能特殊，其熔点较高、硬度较大,且激活能大,并且组织结构较复杂，资料硬度过高或过低都不利于加工，导致其加工难度较高。当钛合金资料布氏硬度(HB)大于350时，已无法使用通常切削工具对其进行切削；当钛合金资料布氏硬度(HB)幼于350时，切削工具作业时又会发现粘连景象。

1.2切削温度高

钛合金资料的导热系数在不锈钢和高温合金之间，比高温合金高，但比不锈钢要低。TC4的导热系数为0.019,当切削作业时，会产生大量的切削热，切削热积累在一路形成炼高的切削温度。切削温度最高能够达到1000t左右。

1.3零件易变形

零件在加工过程中容易产生变形。钛合金资料特殊，其加工过程中稍不把稳便会出现各类变形的景象，资料变形之后其各项职能将不能正常阐扬，机能变差，严沉影响资料使用，造成浪费，成本增长。

1.4零件易出现过定位

钛合金精密零件定位基准是由四段圆弧组成，这种定位会使得资料在加丁.过程中定位误差，出现过定位的情况。一旦产生过定位，将会严沉影响资料的加工精度。

2、精密零件加工工艺及加工过程规划

2.1加工工艺步骤

为了更好地加工钛合金圆形构件，首先，通过粗车加工零件两端的表形，并且单边预留0.5mm的余量。但是思考到钛合金资料在加工中由于温升而出现变形，因而加工过程中必须选取切削液进行冷却处置。其次，通过半精车加工零件，当零件冷却后，再使用90°的表圆刀将零件的基准表圆加工成型，为了预防加工中出现表力导致的变形，需选取软夹固定零件表形，并且选取微米杠杆表予以校对,保障加工中圆跳动达到0.005mm以内，由于加工无法一次到位，所以要保障单边余量在0.1~0.2mm。最后，对零件进行精车，通过前面两步加工，毛坯已经大体成型,精车将零件的余量齐全切削，而后镗孔、铣削等，保障零件的尺寸和精度要求。精车中还要进一步校对零件表形,节造加工尺寸精度在0.005mm以内[1-3]。

2.2加工过程规划

2.2.1工步规划与刀具选用

在粗车阶段，能够首先选取四刃直柄立铣刀将毛坯料铣削处置，得到初步零件概括，而后再使用横槽车刀进一步加工处置得到零件概括尺寸。在半精车过程中，要选择成型精度好及切削不变的球头铣刀。另表，加工中尽量不选用大直径刀具，在粗加工中能够选取φ12mm的立铣刀，但是在半精车中则必要选取φ10mm的球头铣刀。于钛合金的导热系数幼、弹性模量低，所以极度难加工，在加工中能够通过涂层改善，如能够使用抗氧化性和抗黏结性较好的硬质钛合金涂层资料。

2.2.2选择合理的刀具角度及切削方向

对带有锥度的零件加工时，铣削过程能够选取以下两种轨迹进行:第一是追随特点;第二是螺旋轨迹。这两种加工刀具蹊径战术能够清澈地观察到刀具移动轨迹，方便节造。其中追随特点也就是圆弧分层铣削，是通过度层切削的方式进行加工，先沿着型面实现一层，而后调整高度，再加工下一层;螺旋加工轨迹是刀具自某点下刀，而后沿着螺旋轨迹陆续加工[4]。

2.2.3合理地选择夹具定位和夹紧方式

本次加工迪胙合金零件是一种曲面回转体，夹具设计长度不能超过10mm，能够通过对称固定，采取四段圆弧来解除过定位问题。压板同样采取四段，中央消气预防加工的四个孔位提升定位的精度和预防出现加工受力后的弹性挤压形变影响。

2.2.4选取合理的切削用量

在加工中，推算好加工切削量，由于加工过程是一个动态过程，刀具与零件加工中会引起振动，要预留肯定的余量，预防加工切削时由于振动导致的加工变形。

2.2.5定位基准选取慢走丝精加工工序

另表，通过上述规划可知,零件定位精度会直接影响加工精度，所以在加工中要保障零件的定位不变，则需在基准加工当选用慢走丝加工方式，保障切削力在允许的领域内，即通过节造表力作用来预防加工变形，使得零件加工尺寸精度拥有一致性。

2.2.6选取真空热处置方式改善加工机能

另表，为相识决热变形的问题，在加工前，能够通过真空热处置对加工机能进行改善，并且解除热处置时的氧化问题。具体操作为:粗车之后,对零件概括进行真空热处置，处置温度为750处置功夫在1h左右；在半精车中，为了提高零件组织强度，能够半精车之后，再将零件进行真空处置，处置温度和处置功夫别离为600℃和1h，确保零件表表不会被氧化，从而提高加工机能，解除零件内应力。

2.3零件加工可行性验证

本文通过对多批次迪胙合金零件进行加工试验，严格依照上述规划规划，同季节造好机床铣削的“三身分”，杜绝加工中刀具振动，预防机床与零件共振，从而达到解除加工切削时的零件变形问题。表1和表2别离为加工镗刀资料及铣削面的加工精度成效。

在对钛合金零件反复加工摸索中，凭据分歧的加工阶段，经过尝试得到了表3的加工刀具角度值,对于钛合金精密零件加工，对镗刀角度的合理规划能够降低切削刀具自身与加工零件的摩擦，有利于耽搁刀具的寿命。另表,在加工中实时增长乳化液和冷却切削液等，保障零件表表不会传染和氧化，同时能实时除掉刀尖的切削屑堆积，降低切削区的温度。

另表，钛合金资料还拥有较大的亲和力，切削时产生的屑不容易脱落，使得这些碎屑黏在刀具上，即所谓的黏刀景象，而后再加工中极容易导致刀具磨损，功夫一长，刀具将无法使用。本文在加工工艺分析中，提出来的粗车和半精车选取真空热处置操作对加工的毛坯零件进行处置，能够大幅度改善钛合金零件的切削加工机能，同时能提高刀具的使用寿命。在精车之前，同样要对基准端面进行建改操作，凭据加工零件的精度要求，当真校对，保障基准孔的定位尺寸精度。

装夹选取的四段幼圆弧能够保障定位精度满足加工要求，预防过定位问题，还能够削减零件弹性形变。待零件加工实现后，还要进行三个循环的热处置，以不变资料组织，热处置的温度和功夫别离为50~60t、1.5~2.0h;不变尺寸的热处置温度和功夫为90℃和3h。经过加工分析，能够得到合格率为96%迪胙合金精密零件。

3、结论

在对钛合金精密零件进行加工时，要首先凭据零件的情况选择相宜的刀具，并凭据有关情况规划好切削身分，从而最大限度地降低零件变形的可能性，进而援手提高钛合金精密零件在加工过程中的质量。加工过程中，要进行真空热处置，严格依照三个阶段的步骤和要求，进而解除加工过程中的应力。

另表，要对定位基准进行把控，尽量选取线切割精加工的方式，从而预防切割过程中出现定位误差。除此之表，热处置三个循环的工艺步骤能降低零件加工过程中的变形水平，提高资料加工的精密度和质量，提升零件加工的合格率，自此,零件加工合格率至少在95%。

参考文件

[1]；崃.钛合金类零件数控精密加工工艺探求(二）[J].航空精密造作技术,2005(5):55-56.

[2]平波.钛合金圆弧榫齿高效精密加工技术钻研[D].漯河:漯河航空航天大学,2015.

[3]邵晓寒，李昱.TC4钛合金空气导管精密成形加工工艺钻研[J].中国新技术新产品,2018(1）:62-63.

[4]王彩霞.张军妮.一种钛合金细长轴零件的加工工艺钻研[J].机床与液压,2011(10):36-38.

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