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鈦合金工件加工的方法

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-3-25 16:58:14

對于許多加工車間而言,加工高強度的鈦合金工件就如爬坡一般艱難。為了解決這個問題,機床制造商將銑床和車床的剛性提高,改善主軸的減震性能和機床構架的尺寸,并提高了馬達的性能;這些措施是為了能夠提供所需的大切削力,同時減少有害的機床振動,以避免降低工件的加工質量和縮短刀具的使用壽命。在鈦材加工中,為了使刀具系統達到最優化,獲得最大的金屬切除率,需要特別關注提供切削力輸出的機床性能,切削刀具的切削刃與工件接觸部位的特性,以及機床與刀具的聯接部位-主軸聯接裝置。

如果能夠在購買大型的特殊材料加工設備時運用變速自行車的類比原則,就能取得更好的效果。人們購買變速自行車是為了娛樂或鍛煉,但在騎行的時候,卻總是使用感覺最舒適的兩三個變速擋位。環法自行車賽運動員和其它經過良好訓練的運動員既關注賽車的各個部件,同時又利用各個部件的優勢(車架、腳蹬、傳動裝置、車輪,等等)以獲得賽車無論是在爬坡時,還是在平地騎行時最大功率的輸出。

機床HPX63的主要設計標準包括一項大型切削容量,最大加工直徑為1050毫米,工件高度(Y軸)最大可為1050毫米。X軸行程為1000毫米,Z軸行程為900毫米,托盤尺寸為630毫米。B軸轉臺轉速可達12rpm,具有高扭矩,加速快的性能。移動速度快,可達32米/分鐘,加速度/減速度為0.5G,切削進給率為12米/分鐘。該機床專為精密加工而設計,采用的冶金工藝使鑄件具有最大的剛性,主軸箱軸向滑軌經過淬火、磨削、手工刮磨處理。定位精度和重復定位精度為0.001毫米。三井機床的主軸裝置可對溫度變化進行自動補償,不需要熱機時間。這家公司提供多種主軸選擇方案,以滿足用戶選擇直接傳動和齒輪傳動的需要,以及對不同扭矩和轉速的需要。

總而言之,HPX-63機床具有良好的堅固性、剛性、和精確性,非常適合對、鉻鎳鐵合金、工具鋼、不銹鋼、以及鋁材料的加工,適用于航空航天行業、能源行業、壓縮機、模具、夾具及工裝設備、汽車原型零件制造、以及通用高精度加工。為了使刀具系統達到最優化,要求主軸聯接裝置能夠最大化地傳遞機床功率。市場上多數刀具產品為整體式刀具,主軸夾緊力相對較低。聯接裝置的剛性非常有限,并且徑向配合需要保持在最小規定值。為了獲得穩定的端面接觸性能,需要非常緊密的公差等級,因此加工成本大幅上升。

切削刀具。測試中使用了四只不同的切削刀具,分別是(1)一只203.2毫米直徑的端面銑刀,帶有7個方形可轉位刀片;(2)一只相同直徑的端面銑刀,帶有7個圓刀片;(3)一只76.21毫米直徑,228.6毫米長度的玉米銑刀(HARVI UltraTM),帶有5個螺旋排,每個螺旋排上有11個刀片,以及(4)一個125毫米直徑的平底可轉位鉆(FBI),帶有6個可轉位刀片。因為機床和主軸具有充足的功率輸出,并且主軸聯接裝置具有卓越的夾緊力,測試加工結果非常出色。方形刀片端面銑刀的金屬切除率達到了88.74立方厘米/分鐘,主軸速度為64 min-1,切削深度為12毫米,切削寬度為45毫米,進給率為164.3毫米/分鐘。

在主軸速度為73 min-1,切削寬度為177.8毫米,切削深度為3毫米,進給率為88.9毫米/分鐘的條件下,圓形刀片端面銑刀的金屬切除率為47.42立方厘米/分鐘。HARVI UltraTM玉米銑刀可同時進行X軸和Y軸方向的切削,在主軸速度為171 min-1,進給率為101.6毫米/分鐘,切削深度為40毫米,切削寬度為76.21毫米條件下的最大金屬切除率可達309立方厘米/分鐘。FBI鉆在鈦材工件上鉆了一個平底孔,在主軸速度為102 min-1,進給率為10.2毫米/分鐘,孔徑為125毫米條件下,金屬切除率為125.2立方厘米/分鐘。在鉆完第一個孔后,將工件在主軸上旋轉一個45度角,又鉆出一個斜鉆孔,斜鉆孔穿過第一個孔的鉆孔邊緣處。盡管加工過程為嚴重斷續切削,機床和鉆頭都表現出良好的性能。

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