鈦合金性能特點和加工特性分析

鈦合金材料重量輕，密度是4.51，比強度高，是航空航天等領域的重要金屬材料。但其加工性能較差，特別是鉆孔和攻絲的效率很低，在很大程度上制約著產品中鈦合金零件的加工質量和生產效率。這里分析了鈦合金材料及其切削特性在鉆孔和攻絲中表現(xiàn)出來的具體特點，特別對刀具材料、刀具結構和刀具幾何參數(shù)等進行了反復研究和試驗，并采取了相應措施，較好地解決了鈦合金鉆削和攻絲加工過程中存在的難題。

鈦合金性能特點：

鉆削和攻絲加工鈦合金時最好不用含氫的冷卻液，避免產生有毒物質和引起氫脆。鉆削淺孔時，可用電解切削液，其成分是:葵二酸Y%}10%,三乙醇胺Y%}10%,甘油Y%}10%,硼酸Y%}10%,亞硝酸鈉3%}5%%，剩余為水。鉆削深孔時，用N32機械油加煤油，西己比是3:1. 5,也可用硫化切削液。

1.鈦合金的攻絲加工
、鈦合金攻絲加工，特別是小孔攻絲加工是很困難的。其主要原因是由于鈦合金導熱系數(shù)低，在攻絲加工過程中，切削區(qū)形成高溫，造成鈦合金熱膨脹，另外，鈦合金加工后回彈大，孔壁擠壓絲錐，甚至將牙型面包住，絲錐不能轉動，否則將絲錐折斷。經過大量分析試驗，最后主要通過改進絲錐結構形式和選擇適合鈦合金刀具材料解決了這一難題。
2.絲錐結構形式
標準絲錐一次切削成形，切削量大，扭矩也大，孔壁熱膨脹和回彈后，絲錐轉動困難。為了解決這一間題，改進了絲錐的結構形式，將標準絲錐的一次切削加工，分為工、II, II工三錐切削，同時，將絲錐加工成跳齒型，很好地解決了斷屑間題，切削輕快，效果非常好，效率大大提高，冷卻效果也得到了改善。
M5跳齒絲錐的結構形式，見圖6,跳齒絲錐的幾何參數(shù)，見表6,絲錐的技術條件:a)切削部分的硬度HRC62一64,其余HRC32一42; b)刀齒寬度的2兒沿螺紋齒形鏟螺紋底孔設計根據鈦合金的特性加工螺紋底孔時孔徑公差可放大一些。螺紋公差帶位置和精度等級確定后，在成歇滿足內螺紋小徑D1公差等級的清況下，適當加大螺紋底孔直徑，冷卻后螺紋底孔的收縮量，能夠抵消這一部分的加大量，加工后的螺紋滿足設計精度要求。由于不同牌號的鈦合金、不同的鍛造熱處理方法、不同的結構形式等廈因，螺紋底子L加大的量也不同，根據具體.嗜況進行試加工來確定。
3.冷卻液
鈦合金玫絲時使用的冷卻液與鉆削加工時使用的冷卻液相同。

通過對鈦合金的特性分析，重點解決了鈦合金鉆削和攻絲加工過程中存在的難題，并取得良好效果，得出如下結論:W2Mo9C二4Vo8材料的鉆頭和絲錐適合鈦合金加工;[2)改進鉆頭幾何參數(shù)，可使鈦合金零件的加工效率有顯著的提高;[3)改進絲錐結構形式，可使鈦合金零件的加工效果得到明顯的改善;[4)配制適合鈦合金加工的冷卻液，可延長切削刀具的壽命。