钛合金TC4高速切削加工性试验研究

发布时间：2021-08-13 01:06

　　钛合金与淬火钢、高强度和超高强度钢、不锈钢、高温合金及复合材料都属于难加工材料。钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点,因此在航空、航天、发电设备、核能、船舶、化工、医疗器械等领域中得到了越来越广泛的应用。以钛合金TC4作为钛合金高速切削加工性的研究对象,从刀-屑接触长短、导热性差、化学亲和力大、弹性模量小、钛屑易燃、冷硬现象严重等难切削原因,在刀具材料、刀具几何参数、切削用量、冷却润滑、工件装夹等切削加工措施的选择进行学习和研究具有实际工程意义。本课题以钛合金TC4力学性能试样的普通车床车削加工工艺改进为出发点,通过设计数控加工工艺和刀具的选择做出数控车削加工方案,利用UG NX10.0软件建模和软件中的CAM加工模块进行刀具轨迹的3D仿真设计,对刀轨进行后置处理生成数控机床可识别的数控程序,在数控机床上进行试切加工验证,意在提升生产效率和产品加工质量,降低生产成本和人工劳动强度;通过单因素的切削试验,研究钛合金TC4的切削加工性,对工艺过程中加工量较大的粗车阶段主要使用的RPMW1003M0-NT圆刀片PVD涂层硬质合金刀具和2NU-VBGW160408 35°尖刀CBN立方氮化硼... 

【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钛合金球形气瓶Fig1.1sphericalgascylinderintitaniumalloy

-10-b）对不同切削工艺参数的钛合金TC4切削加工性进行对比，分析和总结在哪些方面效率得到提高，记录加工过程，描述运用高速切削技术对钛合金（TC4）加工工艺效果。c）在相同的加工程序、同一材质的工件坯料的条件下，研究不同材料的刀具对加工过程的影响、及加工成本和加工效率的统计分析。1.8研究的目的和意义沈阳斯林达安科新技术有限公司（沈阳欧施盾新材料科技有限公司）是研制生产压力容器的高新技术企业，该公司以压力容器设计制造为主要经营项目，是国家航空航天等军工项目的配套企业，近年来已拓展多项压力容器周边业务。图1.1为该公司生产的钛合金球形气瓶，该产品已在多项国家航天科技项目中使用，是航天设备器材的关键零部件，图1.2为钛合金球形气瓶的原材料钛合金TC4力学性能试样实物照片。图1.1钛合金球形气瓶Fig1.1sphericalgascylinderintitaniumalloy图1.2钛合金TC4力学性能试样Fig1.2mechanicalpropertiesoftitaniumalloyTC4sample课题拟定的初衷是想通过研究钛合金TC4的高速切削加工性，依据现有普通车床加工工艺，重新设计一套数控加工工艺来提高生产加工效率和产品质量。如图1.3所示钛合金TC4力学性能试样的3D效果。本课题以钛合金TC4力学性能试样的数控加工工艺为研究对象，以具体的零件加工为出发点，设计并编制数控加工工艺，以试验研究的形式研究钛合金TC4的高速切削加工性的同时，为数控加工工艺提供切削参数的经验参考，针对不同切削参数进行切削试验时的切屑形态的理论研究和分析，为实际生产加工提供理论和实践经验和建议，帮助企业提高生产效率，提

-11-升产品质量，降低生产成本和人工劳动强度。图1.4为本次试验研究钛合金TC4力学性能试样的加工尺寸。图1.3钛合金TC4力学性能试样3D效果Fig1.33DeffectofmechanicalpropertiessampleoftitaniumalloyTC4图1.4钛合金力学性能试样加工尺寸Fig1.4machiningsizeoftitaniumalloysamplewithmechanicalproperties力学性能试样的尺寸精度和表面粗糙度决定了产品材料力学性能检测的结果是否准确，在产品生产加工的整个工艺流程中起到了评判产品是否合格的重要作用，因此提升钛合金TC4力学性能试样的加工质量，加工效率以及工艺的稳定性，是很有必要的，固化的数控程序，编入工艺的刀具型号参数，记录存档的切削参数，是工艺的稳定性和可靠性的体现，也是产品质量的重要保证。


本文编号：3339426