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摘 要:随着当前科技力量的不断发展,应用钛合金不仅能够实现在空间技术以及海洋技术当中提升其整体总建设材料的坚固性,而且在一些民用钛合金建造的构件当中,也可以获得较高的质量提升。但是由于钛合金自身有一定的加工难度,这使得其在应用的过程当中,制约了它总体的发展速度。对此,本文主要提出了针对钛合金材料难以加工的特性,以及在后期操作的过程中,如何应用数控加工的技术对其整体进行处理。
关键词:数控加工技术;钛合金材料;应用研究
一、钛合金材料的加工难点
钛合金的材料本身就属于不易加工材料,因此在其整体加工的过程当中,如果选择的刀具或者是配合的机床参数设计不正确,就会导致加工过程中,不仅会使其材料出现高温变形的情况,甚至可能会出现结构表面碳化,进而直接导致最终加工出来的零件存在着精密度较差的现象。并且,由于其自身的坚固程度较高,如果刀具选择的不正确,也会导致钛合金对刀具的磨损,使其刀具消耗过快。对此,加工人员必须要掌握该材料的具体性能,并通过对刀具的合理选择来进行有效的处理,这样才能够通过对新型技术的有效应用,实现对其参数重新设置,再通过先进的数控加工技术来解决当前所存在的一些问题。毕竟,钛合金整体金属的强度较高且密度较小,这使得其自身坚固程度较高,而且与其他金属相比,钛合金自身的导热性能良好,具有较高的耐腐蚀性,这也使得其自身的弹性模量较低,因此在进行加工铸造的过程中,钛合金就比较容易产生弹性形变,这也使得在同等条件下进行钢加工的过程要比进行钛合金加工过程轻松很多。在一致的载荷条件下,钛合金自身的结构强度较高且热稳定性较好,这也使得其自身加工难度变得更大,从而需要加工人员对其进行严格的控制,这样才能够保证钛合金可以发挥出自身的优良性能。
二、数控加工中针对钛合金材料的刀具选择
由于钛合金自身加工难度较大,且合金成分较多,这也使得合金元素与碳元素所构成的这种碳化物质既不如既不溶于金属当中,又不会随这凝结核的长大而变大,而是以极为细小的颗粒形式遍布在其整体的边界晶体当中,进而保证通过自身晶体强化的结节程度,以强化晶体边界,这样在外力的作用下,其晶体边界就会出现滑移的现象,这也使得钛合金自身就会显现出超强度的硬质特性。因此,在加工的过程当中,就必须要保证通过更大功的力量对其进行冲击,这样才能够实现对其整体的切割。但是,在这一过程当中,势必就会产生更多的热能,进而使刀具表面出现碳化效果,同时由于其切线非常容易出现黏连、熔接的情况,这也会导致在刀尖周边形刀积瘤。又由于它不像普通钢在切割时可能会在其表面出现流动性高热,这也使得在刀屑切割的过程当中,会出现月牙磨损坑,进而致使其刀片在前后切割时都会受到损伤。此外,在一些钛合金金属切割的过程当中,也需要保持着连续高温的切割作业,而这也使得其整体在切割过程中,会导致所切割的边缘形态呈现颗粒状。基于上诉种种现象,在刀具的选择上,就必须要保证刀具的磨损性较低,且使用寿命较长,或者对其刀片进行涂层处理,这样才能够保证其自身有较高的耐热性。
三、数控技术在钛合金加工中的工艺控制
针对于钛合金材料自身的特殊性,因此在加工的时候就必须要保证好对于数控加工工艺路线的选择,以此才能够保证在进行精密仪器加工时,能够对其整体加工过程当中出现的问题进行有效规避。对此,在进行铣削方式的选择时,必须针对不同的切割过程进行选擇。一般而言,针对行腔铣所采用的线刀走刀方式而言,需要保证切削参数在允许的范围之内,或者是采用较大的径向分层结构对其进行加工处理,这样才能够保证在对其两侧进行加工时,可以进行有效的来回铣削,以此才能够充分利用其零件的刚性来提高工作的效率。值得注意的是,在这个过程当中,绝不能允许刀具中途停顿,而是必须保证在走刀结束后,立即出现退刀,以免其表面由于过度坚硬而产生氧化皮现象,这不仅会加速对刀具的磨损,还会导致其材料出现形变的现象。
在数控加工生产前,需要对其编程进行控制,并通过进刀方式的选择来实现对于整体切割和切入点的筛选,这样才能够保证其冲击力能够降低,以此才能确保刀具的刚性,同时也能够降低刀具的磨损程度。在进行精加工时,对于编程的设计也必须要保证刀具的切入线和切出路线相一致,尽量减少在其轮廓处出现停刀的现象,这样才能够有效避免由于功的突然改变而导致其材料出现弹性变形,进而就会使其在材料体上出现刀痕的现象。钛合金自身具有强度高、黏性大的特性,所以在切割过程当中,特别容易在切割区域产生堆积热能,导致其整体温度升高,致使切割时有可能会引起热能的聚集,产生燃烧的危险,而这就必须要保证其切割速度能够得到有效控制,以此才能够通过降低转数来实现对于材料的有效保护。
四、结语
数控技术的有效应用可以保证通过参数的设计来实现对于钛合金金属的有效加工,而在这个过程中,相关人员也需要注意对其整体数据的设置和刀具的选择,这样才能够保证钛合金所加工出来的零件能够符合最终应用的标准。
参考文献
[1]刘伟.浅论数控加工技术在机械制造业中的重要性[J].科学大众(科学教育),2020(05):119+117.
[2]朱辉,高增光.提升机械数控加工技术水平的策略[J].农家参谋,2020(12):109.
[3]赵晓强,李陇涛.钛合金材料特性及切削加工方法[J].金属加工(冷加工),2020(05):15-17.
[4]于江美,张新文,邓志阳,商玉猛,刘文娟.基于机械加工中数控技术的应用探究[J].内燃机与配件,2020(07):51-52.
[5]刘元吉,陈清良,骆金威,张娜.大型钛合金精铸件数控加工技术研究与应用[J].航空制造技术,2020,63(06):97-102.
[6]王鹏,李媛媛,董新飞,孙旭东.数控加工技术在钛合金材料加工中的应用研究[J].世界有色金属,2019(20):194+196.
作者简介:
陈小兰(1982-)女,汉族,四川泸县人,本科,四川工程职业技术学院高级技师,研究方向:机械制造及其自动化。
关键词:数控加工技术;钛合金材料;应用研究
一、钛合金材料的加工难点
钛合金的材料本身就属于不易加工材料,因此在其整体加工的过程当中,如果选择的刀具或者是配合的机床参数设计不正确,就会导致加工过程中,不仅会使其材料出现高温变形的情况,甚至可能会出现结构表面碳化,进而直接导致最终加工出来的零件存在着精密度较差的现象。并且,由于其自身的坚固程度较高,如果刀具选择的不正确,也会导致钛合金对刀具的磨损,使其刀具消耗过快。对此,加工人员必须要掌握该材料的具体性能,并通过对刀具的合理选择来进行有效的处理,这样才能够通过对新型技术的有效应用,实现对其参数重新设置,再通过先进的数控加工技术来解决当前所存在的一些问题。毕竟,钛合金整体金属的强度较高且密度较小,这使得其自身坚固程度较高,而且与其他金属相比,钛合金自身的导热性能良好,具有较高的耐腐蚀性,这也使得其自身的弹性模量较低,因此在进行加工铸造的过程中,钛合金就比较容易产生弹性形变,这也使得在同等条件下进行钢加工的过程要比进行钛合金加工过程轻松很多。在一致的载荷条件下,钛合金自身的结构强度较高且热稳定性较好,这也使得其自身加工难度变得更大,从而需要加工人员对其进行严格的控制,这样才能够保证钛合金可以发挥出自身的优良性能。
二、数控加工中针对钛合金材料的刀具选择
由于钛合金自身加工难度较大,且合金成分较多,这也使得合金元素与碳元素所构成的这种碳化物质既不如既不溶于金属当中,又不会随这凝结核的长大而变大,而是以极为细小的颗粒形式遍布在其整体的边界晶体当中,进而保证通过自身晶体强化的结节程度,以强化晶体边界,这样在外力的作用下,其晶体边界就会出现滑移的现象,这也使得钛合金自身就会显现出超强度的硬质特性。因此,在加工的过程当中,就必须要保证通过更大功的力量对其进行冲击,这样才能够实现对其整体的切割。但是,在这一过程当中,势必就会产生更多的热能,进而使刀具表面出现碳化效果,同时由于其切线非常容易出现黏连、熔接的情况,这也会导致在刀尖周边形刀积瘤。又由于它不像普通钢在切割时可能会在其表面出现流动性高热,这也使得在刀屑切割的过程当中,会出现月牙磨损坑,进而致使其刀片在前后切割时都会受到损伤。此外,在一些钛合金金属切割的过程当中,也需要保持着连续高温的切割作业,而这也使得其整体在切割过程中,会导致所切割的边缘形态呈现颗粒状。基于上诉种种现象,在刀具的选择上,就必须要保证刀具的磨损性较低,且使用寿命较长,或者对其刀片进行涂层处理,这样才能够保证其自身有较高的耐热性。
三、数控技术在钛合金加工中的工艺控制
针对于钛合金材料自身的特殊性,因此在加工的时候就必须要保证好对于数控加工工艺路线的选择,以此才能够保证在进行精密仪器加工时,能够对其整体加工过程当中出现的问题进行有效规避。对此,在进行铣削方式的选择时,必须针对不同的切割过程进行选擇。一般而言,针对行腔铣所采用的线刀走刀方式而言,需要保证切削参数在允许的范围之内,或者是采用较大的径向分层结构对其进行加工处理,这样才能够保证在对其两侧进行加工时,可以进行有效的来回铣削,以此才能够充分利用其零件的刚性来提高工作的效率。值得注意的是,在这个过程当中,绝不能允许刀具中途停顿,而是必须保证在走刀结束后,立即出现退刀,以免其表面由于过度坚硬而产生氧化皮现象,这不仅会加速对刀具的磨损,还会导致其材料出现形变的现象。
在数控加工生产前,需要对其编程进行控制,并通过进刀方式的选择来实现对于整体切割和切入点的筛选,这样才能够保证其冲击力能够降低,以此才能确保刀具的刚性,同时也能够降低刀具的磨损程度。在进行精加工时,对于编程的设计也必须要保证刀具的切入线和切出路线相一致,尽量减少在其轮廓处出现停刀的现象,这样才能够有效避免由于功的突然改变而导致其材料出现弹性变形,进而就会使其在材料体上出现刀痕的现象。钛合金自身具有强度高、黏性大的特性,所以在切割过程当中,特别容易在切割区域产生堆积热能,导致其整体温度升高,致使切割时有可能会引起热能的聚集,产生燃烧的危险,而这就必须要保证其切割速度能够得到有效控制,以此才能够通过降低转数来实现对于材料的有效保护。
四、结语
数控技术的有效应用可以保证通过参数的设计来实现对于钛合金金属的有效加工,而在这个过程中,相关人员也需要注意对其整体数据的设置和刀具的选择,这样才能够保证钛合金所加工出来的零件能够符合最终应用的标准。
参考文献
[1]刘伟.浅论数控加工技术在机械制造业中的重要性[J].科学大众(科学教育),2020(05):119+117.
[2]朱辉,高增光.提升机械数控加工技术水平的策略[J].农家参谋,2020(12):109.
[3]赵晓强,李陇涛.钛合金材料特性及切削加工方法[J].金属加工(冷加工),2020(05):15-17.
[4]于江美,张新文,邓志阳,商玉猛,刘文娟.基于机械加工中数控技术的应用探究[J].内燃机与配件,2020(07):51-52.
[5]刘元吉,陈清良,骆金威,张娜.大型钛合金精铸件数控加工技术研究与应用[J].航空制造技术,2020,63(06):97-102.
[6]王鹏,李媛媛,董新飞,孙旭东.数控加工技术在钛合金材料加工中的应用研究[J].世界有色金属,2019(20):194+196.
作者简介:
陈小兰(1982-)女,汉族,四川泸县人,本科,四川工程职业技术学院高级技师,研究方向:机械制造及其自动化。