福彩3D助手

中国
0917-6735868
技术资讯
联系我们

福彩3D助手BAOJIGAOXINKAIFAQUXINWANGJIXIEJIAGONGCHANG  

DIZHI:BAOJISHIGAOXINQU12LUNANKOU

福彩3D助手CHUANZHEN: 0917-6735868

福彩3D助手SHOUJI:18391712110 13992724629

YOUXIANG:xwmetal@qq.com 

anastasioliu@xwmetal.com 

WANGZHI:shuyidz.cn 

 


您所在的位置:福彩3D助手 > 技术资讯 > 列表

钛合金大直径薄壁螺纹加工技术研究

作者:宝鸡鑫旺 来源:中国工程物理研究院材料研究所 日期:2018-05-02 11:35:14 人气:62

       来源:中国工程物理研究院材料研究所 作者:李建军 庹 超 田黎明

      摘 要: 针对 Ti-6Al-4V 钛合金福彩3D助手大直径薄壁螺纹车削加工存在较大变形,而且中径值控制严格、表面质量要求高的情况,在加工刀具和进刀方式优选基础上,利用力学分析和模拟仿真手段完成了工装的优化设计;通过刀具磨损试验和切屑形状研究,确定了适宜的车削加工工艺参数组合;利用螺纹中径的检测结果对比分析,确定了较优的螺纹检测手段,加工出了合格的螺纹。

  关键词: 大直径螺纹;力学分析;加工试验;中径检测

  Ti - 6Al - 4V 钛合金薄壁管状零件如图 1 所示,零件的螺纹大径为 M320,螺距为 4 mm,壁厚仅为3 mm,径厚比达到 102,而且型面的尺寸和轮廓精度要求较高,螺纹中径有尺寸控制要求。Ti - 6Al - 4V 钛合金具有良好的塑性和较强的韧性,且导热性差,属于难加工材料,薄壁特点使其在加工过程中变形不易控制。

  该钛合金大直径螺纹加工技术尚不成熟,但其价格比较昂贵,需要对加工工艺进行优化研究,保证生产合格率。对于该薄壁管状零件螺纹的车削加工,本文从力学分析和模拟仿真的角度出发完成工装的设计优化,结合刀具磨损试验和切屑形状研究,获得了合理的切削参数组合,并结合螺纹检测结果选择了合适的检测方法。

  1 、进刀方式选择

  对于 Ti - 6Al - 4V 钛合金零件的车削加工,因工件材料具有良好的塑性,要求刀具有足够的强度和韧性,螺纹加工采用公司生产的螺纹 KC5025,特性如表 1 所示。

  螺纹车削是一种成形车削,由于与管状工件成楔形接触,当切削深度增大时,参与切削的切削刃长度大幅增加。主切削刃和副切削刃同时参与切削,工件材料的强塑性特征使得摩擦系数较大,因此该钛合金管状外螺纹加工的车削条件相对较为恶劣。外螺纹车削通常采用以下三种进刀方式( 如图 2) :

 

  ( 1) JINGXIANGJINDAO: JINDAOFANGSHIJIANDAN,HUICHANSHENG V XINGQIEXIE,KONGZHINANDUJIAODA。

  ( 2) CEXIANGJINDAO: DANCERENJIAGONG,JIAGONGDAORENYIMOSUN,SHIDELUOWENYAXINGJINGDUJIAOCHA。

  ( 3) JIAOTIJINDAO: YANLUOWENYAXINGLIANGCEMIANJIAOTIJINDAO,KETIGAODAOJUSHOUMING,SHIYONGYUDALUOJULUOWENQIEXUE,QIEXUYAOZAISHANGJINXINGTEDINGCHENGXUSHEJI。ZAIDAZHIJINGLUOWENJIAGONGDEQIEXUESHIYANZHONG,CAIYONGLEJINGXIANGJINDAODEFANGSHI。

福彩3D助手  GAIFANGSHIZAILUOWENCHEXUEZHONGZUICHANGYONG,QIYOUDIANZAIYU:LUOWENCHEDAOLIANGCEQIEXUERENSUOSHOUDEZHOUXIANGQIEXUEFENLIYOUSUODIXIAO,CONGERKEBUFENDIKEFUCHEXUEZHONGYINZHOUXIANGQIEXUEFENLIDAOZHIDEPIANXIEXIANXIANG,BINGNENGJIANXIAOLUOWENDEYAXINGWUCHA。QUEDIANZAIYU: CHEDAODELIANGCEQIEXUERENTONGSHICANJIAQIEXUE,LIANGMIANPAICHUQIEXIEHUIJIZAIYIQI,PAIXIEJIAOWEIKUNNAN; TONGSHILUOWENCHEDAODESHOULIHESHOUREQINGKUANGJIAOWEIYANZHONG,DAOJIANYIMOSUN; DANGCHIDAOLIANGJIAODASHI,RONGYICHANSHENG“ZHADAO”XIANXIANG,JIYISUNHUAIDAOJUYOUYINGXIANGLUOWENDEZHILIANG。

福彩3D助手  YINCI,ZAIJINGXIANGJINDAOFANGSHIDELUOWENCHEXUEZHONG,ANZHAOYIBANDEJIAGONGGONGYIYUANZE,CHIDAOLIANGYINGZHUBUDIJIAN,ERQIEZHENDUICUJIAGONG、BANJINGJIA、JINGJIAGONGJINXINGFENJIEDUANDIJIAN。YOUYUCHEDAORONGYIMOSUN,LUOWENCHEXUEJIAGONGZHONGYAOZUODAOQINCELIANG。

  2 、力学分析与工装设计

福彩3D助手  GAIBOBIGUANZHUANGLUOWENCHEXUEJIAGONGDEQIEXUELIJIAODA,GEFANGXIANGSHANGDEFENLIBUYIYANG。LIYONGQIEXUELIZAIXIANJIANCEXITONGKEJIANCEJIAGONGGUOCHENGZHONG X、Y、Z SANGEFANGXIANGDEFENLI,SHIYITUJIANTU 3,JIEHEYOUXIANYUANFANGZHENFENXICHUGAIGUANZHUANGLINGJIANDESHOULIBIANXINGQINGKUANG,JINERTONGGUOGONGZHUANGDEYOUHUASHEJIGAISHANLEGONGJIANDEZHUANGJIAQINGKUANG。

  2. 1 LUOWENCHEXUEJIAGONGLIXUEFENXI

  利用牌号 KC5025 螺纹车刀进行切削时,多次用到切削深度 0. 3 mm。在高速切削的情况下,切削热使的该钛合金福彩3D助手工件可能发生较为严重的氧化现象,且加工过程变得比较困难,因此切削速度小于 60 m/min。利用 Kistler9257B 型号的三向测力仪,得到切深 0. 3 mm,切削速度分别为 20、30、40、50 m / min 的条件下的切削分力,如图 4 所示。

福彩3D助手  KEYISHUOMINGGAIGONGJIANJIAGONGDEJINGXIANGNEIBUZHICHENGZUOYONGHAIBUGOU。

  2. 2 GONGZHUANGSHEJIYOUHUA

福彩3D助手  TONGGUOLIXUEJIANCEHEJIAGONGBIANXINGFENXIDECHUJIELUN: GAIGUANZHUANGGONGJIANDEJINGXIANGBIANXINGJIAODA,ZAIJIAGONGGUOCHENGZHONGXUYAODUINEIBUZHICHENGJINXINGJIAQIANG。ZAISHIJICHEXUEJIAGONGZHONG,LUOWENYIDUANZHIJINGDEBIANXINGLIANGYUEWEI 0. 03 mm,DUIGAIJIELUNYOUYIDINGYANZHENGZUOYONG。YOUHUAHOUDEGONGZHUANGRUTU 6 SUOSHI,ANZHUANGPANKOUBUWEIYUANZHUIMIAN,XIEXINGYUANHUANHEYABANYIGONGTONGZUOYONG,SHIDEGONGJIANHEXIEXINGYUANHUANDEJIECHUZHUANGTAIJIAOHAO,NENGGOUBAOZHENGLUOWENJIAGONGGUOCHENGZHONGGONGJIANJINGXIANGSHOULIJUNYUN,QIEZAIBUTONGYUANZHOUWEIZHISHIGONGJIANSHOUDAOXIEXINGYUANHUANDEZHICHENGZUOYONG。

福彩3D助手  YUANYOUGONGZHUANGMEIYOUXIEXINGYUANHUANHEYABANYI,ANZHUANGPANKOUBUWEIYUANZHUMIAN,ZHUANGJIASHIGONGJIANHEANZHUANGPANZHIJINGNANMIANYOUYIDINGJIANXI,YINCIHUIYINQICANYUYINGLIHEJIAGONGBIANXING。

  TU 6 ZHONGDEGONGZHUANGHENHAODIJIEJUELEJIAGONGBIANXINGWENTI,GONGJIANLUOWENYIDUANZHIJINGBIANXINGLIANGJIANXIAOWEI 0. 01 mm。

  3、 螺纹车削加工试验

  3. 1 DAOJUMOSUNSHIYAN

  FENBIEXUANYONGSANZHONGBUTONGDEQIEXUESUDU( 15 m/min,25 m/min,35 m / min) ,ANYIQUEDINGDEJINGXIANGJINDAOLIANGQIEXUEYIGEWANZHENGDELUOWEN,RANHOUZAISAOMIAODIANJINGXIAGUANCHADAOJUDEMOSUN。SHIYANHUODEDEDAOJUMOSUNCHENGDUYUQIEXUESUDUDEGUANXIJIANTU 7。

  从试验结果可见,在刀具材料相同的条件下,随着切削速度的提高,刀具磨损迅速增大。螺纹实际加工过程中切削速度为 35 m/min 时,刀具寿命大约为一个工件的螺纹加工时间,而切削速度稍微降低时,刀具寿命得到提升,螺纹表面质量有一定提升。对于 Ti- 6Al - 4V 钛合金的螺纹车削加工,选取切削速度30 m / min较为适宜。

福彩3D助手  3. 2 QIEXIEXINGZHUANGYANJIU

  通过 Ti - 6Al - 4V 钛合金福彩3D助手外螺纹( M320 mm ×4 mm) 的车削试验,依次选用了吃刀量为 0 . 75 mm、0. 30 mm、0. 20 mm、0. 15 mm、0. 10 mm、0. 075 mm 等多次走刀完成螺纹加工,图 9 为在不同吃刀量下的切屑形状。

福彩3D助手  KEYIKANCHU,SUIZHEJINDAOCISHUDEZENGJIAERCHIDAOLIANGDEJIANXIAO,QIEXIEDEBIANXINGLIANGXIANJIANXIAOHOUZENGDA。ERQIEDANGQIEXIEBIANXINGJIAOXIAOSHI,V XINGQIEXIEDELIANGCECHUXIANJIAODADEBUJUNYUNBIANXING。

福彩3D助手  YINCI,GAIGUANZHUANGGONGJIANDELUOWENJIAGONGCHIDAOLIANGXUANYONGYUANZEWEI:CUJIAGONGCHIDAOLIANG > 0. 30 mm,JINGJIAGONGCHIDAOLIANG < 0. 15 mm。TONGGUODAOJUMOSUNSHIYANHEQIEXIEXINGZHUANGDEYANJIU,QUEDINGLEGAIGUANZHUANGGONGJIANLUOWENCHEXUEQIEXUECANSHUZUHEWEI: JINGCHEQIEXUESUDU 30m / min,CHIDAOLIANGWEI 0. 10 mm,BAOZHENGLECHEXUEJIAGONGXIAOLVDETONGSHI,TIGAOLELUOWENJIAGONGBIAOMIANZHILIANG。

  4 、螺纹检测方法

福彩3D助手  SANZHENCELIANGSHI,JIANG 3 GENZHIJINGXIANGDENG、CHICUNHESHIDELIANGZHENFANGZHIZAITIXINGLUOWENLIANGCEDUIYINGDELUOXUANCAOZHONG,YONGQIANFENCHICELIANGLIANGBIANLIANGZHENDINGDIANZHIJIANDEJULI M,ZAIYOUSHI( 2) HUANSUANCHULUOWENZHONGJINGZHI d2。LIANGZHENZHIJINGBUNENGGUODA,BIXUBAOZHENGLIANGZHENJIEMIANYUTIXINGLUOWENYACEXIANGQIE,LIANGZHENZHIJINGGUOXIAOZEHUISHILIANGZHENXIANRUYACAOZHONG。

  DUIYULUOWENYAXINGJIAOSHI 60°DETIXINGLUOWEN,LIANGZHENZHIJINGd0DEZUIJIAZHIWEI d0= 0. 577,P = 2. 308 mm。

福彩3D助手  ZAIDUOJIANGAIGUANZHUANGGONGJIANWAILUOWENJIAGONGWANCHENGHOU,LIYONGSANZHEN+ WAIJINGQIANFENCHI、ZHIJINGSHIYONGLUOWENZHONGJINGQIANFENCHILIANGZHONGFANGFAJINXINGCELIANG,BINGYONGGAOJINGDUSANZUOBIAOCELIANGJIJINXINGFUCE。QIZHONGSIZUCELIANGJIEGUORUBIAO 2 SUOSHI。GAILUOWENJIANCESHIYANBIAOMING: SANZHENJIAWAIJINGQIANFENCHICELIANGDEZHONGJINGCHICUNWUCHAJIAOXIAO,ERZHIJIEYONGLUOWENZHONGJINGQIANFENCHICELIANGDEZHONGJINGCHICUNWUCHAJIAODA,QIWUCHADADAO 0. 01 mm。YINCI,XUANYONGSANZHENJIAWAIJINGQIANFENCHICELIANGDEFANGFAJIAOWEIHELI。

  5 、结语

  通过对 Ti - 6Al - 4V 钛合金福彩3D助手大直径螺纹加工工艺的研究,得出以下结论:

福彩3D助手  ( 1) XUAN YONG YING DU HE REN XING JIAN RONG DE TU CENG LUO WEN CHE DAOKC5025,BINGCAIYONGJINGXIANGJINDAODEFANGSHIJINDAO。

  ( 2) LIYONGQIEXUELIJIANCEHEYOUXIANYUANFANGZHENFENXISHOUDUAN,YOUHUALEGONGZHUANGSHEJI,JIANGLUOWENJIAGONGGUOCHENGZHONGZHIJINGBIANXINGLIANGCONG 0. 03mm JIANXIAODAO 0. 01 mm。

  ( 3) LUOWENCHEXUEJIAGONGSHIYIQIEXUESUDUWEI 30 m/min,CUJIAGONGCHIDAOLIANG > 0. 30 mm,JINGJIAGONGCHIDAOLIANG < 0. 15 mm。

福彩3D助手  ( 4) LUOWENJIANCESHOUDUANZHONG,SANZHENFACELIANGDEJINGDUBIZHIJIESHIYONGLUOWENZHONGJINGQIANFENCHICELIANGDEJINGDUGAO。


    标签:钛合金 钛合金加工
    相关信息
    关于鑫旺
    联系与合作
    友情链接
    宝鸡高新开发区鑫旺机械加工厂
    地址:宝鸡市高新区八鱼镇中街
    总机: 0917-6735868 手机:13992724629 18391712110
    邮箱:xwmetal@qq.com anastasioliu@xwmetal.com
    网址:shuyidz.cn
    版权所有:宝鸡高新开发区鑫旺机械加工厂 Powered By Sdcms