TC4大深盲孔精铰技术

本文对TC4钛合金大深盲孔精加工的刀具设计、断屑槽设计、导向条数量配置、导向条间隙确定、切削液性能改良、DF系统流量压力控制和合理切削用量选择等方面进行了综合探讨和试验研究,取得了满意的铰削效果。     

钛合金大深盲孔精加工技术

在钛合金大深盲孔精加工中,刀具耐用度低、断屑排屑困难和已加工表面粗糙度大。利用先进的DF(Double Feeder)深孔钻削系统对直径80mm、孔深420mm,且底部呈锥形的盲扎进行精加工试验,设计的夹具内排屑式成形铰刀如图1所示。刀体部分由四头矩形螺纹紧固在钻杆上,两个定位配合面保证铰刀与钻杆有良好的同轴度。液量控制环可与孔壁形成适当间隙,控制循环切削液的流量与压力。两块刀片要求对称分布,刃磨后不允许重新装夹。采用机夹式铰刀的目的是防止焊接带来的“铜污染”问题(导致钛合金脆性断裂)。     

TC17钛合金高速铣削表面粗糙度及参数灵敏度研究

采用单因素试验法,对硬质合金刀具高速铣削TC17钛合金时,切削参数对表面粗糙度的影响规律进行了研究,为钛合金整体叶盘叶片类零件精加工的高速切削工艺参数优化提供了试验依据.对切削参数的灵敏度进行了分析,可以看出,每齿进给量对表面粗糙度的影响最为敏感,其次是切削速度和铣削深度.     

钛合金铰削

和其他切削加工一样,钛合金铰削也要考虑生产率、经济性以及铰刀耐用度等问题,但铰削表面粗糙度和孔的精度显得更为重要。在造成钛合金切削加工性差难切削的诸因素中,弹性模量小,屈强比大和热扩散率小这三者对属于精加工的铰削工作影响较大。针对以上情况,可在刀具、切削条件等方面采取适当的措施,钛合金的铰削同样也能获得满意的效果。     

钛合金TC17大掠扭整体叶盘高效开粗策略研究

根据钛合金TC17大扭掠风扇整体叶盘通道的结构特点和材料切削性能,提出了"插铣+侧向绕铣"开槽高效低成本粗加工方法。采用插铣高效率去除叶片通道的大余量,通过侧向绕铣完成叶片型面的逼近加工方便后续叶片的半精加工或精加工。实验表明,与传统的侧铣开槽粗加工相比,采用"插铣+侧向绕铣"方式可以降低刀具成本,使粗加工效率可提高1倍以上。     

钛合金深孔钻切削状态在线监测技术的研究

采用电机功率消耗作为评价切削状态是否正常的依据,解决了钛合金深钻削过程中异常状态的监测问题。通过大量钻削实验提出了“自适应”梯度功率监测方案,建立了微型计算机钻削状态在线监测系统,解决了具有复杂工艺过程钛合金深孔加工自动监测问题。     

钛合金TC11深孔钻削刀片材料的选择

在研究了钛舍金材料切削性能的基础上，针对钛合金的特点，选用了五种国内常用的硬质舍金刀片材料，对钛合金进行深孔钻削刀具磨损试验。结果表明，确定了适合钻削钛合金TC11的硬质合金刀片材料。     

一站召开深孔加工技术交流会

第一技术交流站在一七二厂召开了深孔加工技术交流会,对深孔加工工艺与刀具等进行了广泛交流。分别介绍了深孔粗加工、半精加工及光加工工艺、硬质合金推镗刀、机夹硬质合金深孔钻、BTA 深孔钻、喷吸钻等先进刀具;以及内孔滚压强化、冷却润滑剂的应用     

TC4钛合金深孔钻削试验研究与机理分析

TC4钛合金深孔钻削过程中钻削温度高、排屑路径长,加剧刀具磨损,影响深孔加工质量和精度。为制定可用于实际生产的钛合金深孔钻削加工参数,开展TC4钛合金深孔枪钻加工试验。试验结果表明,钻削温度受钻削速度影响较大,进给量的影响不显著;孔径和圆度随着钻削速度的增加而增大,同轴度随着切削速度增加而先增大后减小;孔的表面粗糙度随着钻削参数的增加而增大,且大参数下深孔表面质量进一步恶化;各组试验加工硬化层在30μm左右,且随着钻削速度增加,切屑挤压变形严重。综合分析后制定的干切削条件下TC4钛合金深孔枪钻的钻削速度为20m/min,进给量为0.08mm/r。     

基于新型电涡流阻尼器的大飞机垂尾装配界面精加工振动抑制

大飞机垂尾装配界面是由钛合金制成的大型结构件,由于结构刚度低,在精加工时易产生振动、回弹变形和让刀等现象,对其精加工质量造成严重影响。为此,基于电磁感应原理设计了一款新型电涡流阻尼器用于抑制装配界面精加工中的多模态振动。首先,介绍了阻尼器的结构,并建立了其阻尼特性的理论模型。然后,基于该模型分别研究了不同磁极厚度、导体厚度和磁极数等对阻尼器阻尼特性的影响,并确定了阻尼器关键零组件的材料及几何参数。基于此,建立了装配界面抑制系统的动力学模型,并通过数值分析和有限元仿真方法得到了装配界面振动速度与阻尼器阻尼特性的变化规律。最后,通过动力学测试和切削实验对阻尼器的抑振性能进行了验证。锤击测试结果表明该阻尼器能明显提高装配界面抑振系统的阻尼比和等效刚度,阻尼比最大能提高2.17倍,等效刚度最大能提高1.65倍,能大幅衰减装配界面在冲击激励下产生的自由振动。切削实验结果表明该阻尼器能显著提升装配界面精加工过程的稳定性,装配界面时域信号的振动幅值最大能降低64.4%。通过对比实验结果得知双阻尼器配置对装配界面的抑振效果更好,能明显提高其动态可加工性,工艺参数轴向切深能提高至2.0 mm,主轴转速可提升至500 r/min,这为保证和提高装配界面的精加工质量提供了一种简单可行的解决方案。     

钛合金高效精加工要点

关于钛合金及类似材料的铣削,美国M.A.FORD美福工具公司近期在原高性能铣刀的基础上,推出了更新一代的钛合金专用铣刀. 对铣削加工钛合金,尤其是薄壁深腔件加工,M.A.FORD工程师提出了以下一些要点:     

Ti6Al4V钛合金大进给铣削切削力与切削温度的试验研究

采用可转位涂层硬质合金刀具对Ti6Al4V钛合金进行了大进给铣削试验,研究分析了大进给铣削Ti6Al4V钛合金时每齿进给量、切削速度、轴向切深以及径向切深等切削参数对切削力和切削温度的影响。研究结果表明,随着每齿进给量和轴向切深的增加,切削力均呈现增大的趋势,而切削速度和径向切深对削力的影响并不明显;随着每齿进给量和切削速度的提高,切削温度亦呈现升高的趋势。     

表面状态及电解液对Ti6Al4V EJM加工质量的影响

钛合金广泛应用于航空发动机中,硝酸钠(Na NO3)电解液与氯化钠(Na Cl)电解液广泛应用于常规金属材料电化学加工。研究了钛合金在应用电解液喷射加工技术(EJM)时的表现。首先应用这两种电解液对两种不同表面质量的钛合金试件分别进行EJM加工试验,通过分析加工后所得样槽的深宽比、表面粗糙度、氧化物占比以及微观形貌,分析了钛合金原始表面状态以及电解液选用对最终加工精度的影响效果。在此基础上,以不同的顺序组合应用这两种电解液对优选出的钛合金试件再次进行EJM加工试验研究,确定最优的电解液组合应用顺序。两个系列的试验研究,为提高钛合金电化学喷射加工的质量与效率提供了一定的理论和试验依据。     

不同材质刀具在7075铝合金高速铣削中的磨损研究

为了研究7075铝合金高速铣削中不同材质刀具的磨损与选用,采用化学气相沉积法（（CVD）制备微米（MCD）/纳米（NCD）金刚石涂层刀具,利用场发射扫描电镜观察膜层的表面形貌,结合拉曼谱仪分析CVD金刚石涂层刀具薄膜的结构和成分;分别采用同规格尺寸的硬质合金刀具、MCD涂层刀具在无润滑干切条件下,进行粗加工高速铣削试验,观测两种刀具在加工一定距离后的磨损状况;分别采用同规格尺寸的硬质合金刀具、MCD涂层刀具、NCD涂层刀具在无润滑干切条件下,进行精加工高速铣削试验,观测和分析工件精加工铣削后的表面粗糙度值。结果表明：在大切深高速粗加工铣削7075铝合金时,MCD涂层刀具的寿命为硬质合金刀具的3倍;在小切削深度大进给的高速精加工7075铝合金中,三种刀具铣削后的工件表面粗糙度平均值分别为0.981、1.122和0.960μm,NCD涂层刀具的加工效果要优于MCD涂层刀具;同时通过同一材质刀具的粗、精加工试验对比,发现同规格尺寸的刀具在小切深大进给高速精加工中的寿命是大切深大进给高速粗加工寿命的10倍。这说明7075铝合金的粗加工铣削优选MCD涂层刀具,精加工铣削优选NCD涂层刀具。     

TC-9钛合金深孔钻铰

我厂有一种TC-9高温钛合金零件。零件上有深230毫米的φ8~( 0.2)通孔。光洁度要求在▽6以上。零件如图1所示,其1/D为23.75。我们在普通车床上加工此孔,零件用专用夹具装在车头上,钻头、铰刀装在尾座上,一次装夹即可把深孔钻铰完毕。现介绍如下: 由于钛合金本身固有的特     

大长径比钛合金三通、直角通内部粘着TA2细微粉末清理技术及检测方法

阐述了TA2合金零件的工艺流程优化方法,如增加精加工工序、加强冲液控制、完善焊接氩气保护等方法,减少TA2细微粉末附着在内壁的几率,达到预期的效果,降低了成本。重点介绍高洁净度要求增压管路大长径比钛合金三通、直角通孔内部粘着TA2细微粉末清理技术,为多余物敏感零件的清理提供了新的思路,同时开发了高洁净度要求增压管路大长径比钛合金三通、直角通孔内部粘着TA2细微粉末检测方法,为TA2细微粉末的量化提供了有效工具,取得了显著的军事及社会效益,通过了多型号航天产品的飞行考核、验证,性能成熟、稳定、可靠。     

钛合金TC4高速铣削表面形貌及表层组织研究

 钛合金高速铣削加工以高效率、高质量的优点已经广泛应用于航空航天工业。为优化钛合金材料高速铣削工艺参数,给表面完整性研究提供试验依据,采用扫描电镜（SEM）分析了不同铣削参数加工的钛合金试样表面形貌和表层组织。发现随着主轴转速的增加铣削表面质量越来越好,而轴向切深对钛合金高速铣削工件表层微观组织的影响甚微;铣刀一次走过的区域,中心处表面比边缘处表面质量好;绝大部分铣削表层组织中看不到变形组织,只是在个别区域出现了局部不连续的变质层,但切道侧面尖角处晶粒歪扭变形明显。     

缓进磨削的磨削力——介绍缓进磨削技术之五

本文重点介绍缓进磨削中,磨削用量对磨削力的影响.影响磨削力的显著因素是磨削深度,其次是工作台进给速度和砂轮速度,冲洗压力影响极小.粗加工时可以选择大切深,以提高效率,在精加工时,为了保证精度,应取小的切深.     

钛合金叶片超深圆孔的加工

某新型航空发动机一级整流叶片的材料为钛合金TC4,模锻毛坯,d=3.2～3.5mm。在机械加工时需要沿叶片轴向加工出一个直径为8_0~(+0.2)mm,深为226mm,表面粗糙度Ra3.2μm,垂直度0.3mm的贯通圆孔(图1)。 圆孔的深径比为28,属于超深圆孔,而钛合金机械加工性能又差,所以在这种叶片上加工超深圆孔很困难。经过努力,依靠现有生产条件,采用钻、扩和研磨的方法,共加工80件,满足了设计要求。现将有关夹具设计、钻头结构及材料、切削要求介绍如下。     

大部件对接后交点孔精加工方法研究

飞机上大部件对接大多采用叉耳式交点对接,装配中常采用在交点孔内径上留有工艺余量,对接时通过扩、铰孔的精加工方法来消除装配误差,保证飞机的装配要求。某型飞机大部件对接交点沿上下两条轴线分布着多组交点孔,耳片不连续,形成不连续的深孔,这种对接方式在国内飞机装配中首次采用。通过对部件结构进行研究,设计了合理的精加工方法和加工刀具,并通过生产验证,达到了理想的效果。