鈦合金薄壁零件的車削加工

朱書剛

摘 ?要：鈦合金薄壁零件的車削是車削加工中的重點也是難點，如果薄壁零件變形，對工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度都會產生影響，鈦合金薄壁零件的變形主要是在切削力的作用下，因受力和受熱因素的影響而產生的。薄壁零件在強度、剛度等性能方面比較偏低，在生產加工過程中很容易出現變形的情況，從而造成其生產性能較低。本文通過對鈦合金薄壁零件車削加工的影響因素進行分析，總結出一些相應的應對策略。

關鍵詞：鈦合金;薄壁零件;車削加工

【中圖分類號】TG5 ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A

1引言

經濟的日益發展，離不開工藝的進步與創新，鈦合金薄壁零件的車削加工已經成為工藝加工行業的重點工作之一。企業應高度重視薄壁零件的加工過程，加強操作人員綜合素養的培養，提升其專業性，不斷創新改革加工技術，并建立健全相應的規章制度，創造良好的工作環境，提升加工技術水平，從而提高鈦合金薄壁零件質量[1]。操作人員應在零件允許的誤差范圍內，進一步提升工作效率，精進薄壁零件加工技術。

2薄壁零件的特點

薄壁零件從字面意思可以得知其主要特點就是壁薄，通常情況下，零件壁厚在3mm以下的，我們都會習慣性的稱之為薄壁零件。薄壁零件重量較輕、體積較小、結構比較緊湊，各個零件類型的大小形狀也不盡相同，所以在零件實際加工生產過程中，會遇到各種各樣的問題，例如薄壁零件的剛性、夾持時的夾緊力、切削振動以及切削熱等因素，都會對鈦合金薄壁零件的質量產生影響，所以操作人員應充分了解分析影響零件質量的因素，根據鈦合金薄壁零件要求的尺寸和形狀，不斷優化加工零件與刀具之間位置距離的精準度，縮小誤差范圍，提升零件加工的精準度。鈦合金薄壁件出現體積脹大或縮小的狀況，包括在零件加工過程中遇到的錯位、彎曲等現象，都屬于零件變形。薄壁零件變形是零件加工過程中最常見的問題，因此，操作員在加工工藝過程中，要不斷的創新工藝技術，提高鈦合金薄壁零件質量與生產效率。

3影響薄壁零件加工精度的因素

在鈦合金薄壁零件生產加工過程中，很多因素都會影響零件精度，尤其是在刀具、機床、切削熱、切削力、工件方面的影響尤為顯著。首先，在刀具方面，刀具的磨損情況和材質對薄壁零件的精度有直接影響。其次，機床主要和薄壁零件的幾何精度范圍和控制精度有密切關系。此外，切削熱主要指零件加工過程中刀具或者工件，因受熱而出現變形。另外，切削力方面主要涉及到刀具和工件在受到一定外力作用下而產生的變形。最后，工件影響方面主要涉及到零件的結構特點和裝夾方式等。相關操作人員應不斷提升自身專業素養，最大限度的規避這些因素對零件精度的影響，進一步提升薄壁零件的質量。

4提升鈦合金薄壁零件車削加工工藝的措施

4.1選擇較合適的刀具

因鈦合金材質的特殊性，在刀具選擇方面也需要注意。一般來講，在刀具選擇的時候，需要考量到刀具材料和幾何構造的問題。一般而言，對于不銹鋼材質的材料來說，適合采用硬質合金的刀片，可以保證在切削的過程中，不會出現摩擦過重的情況，避免粘結性的問題[2]。當然在選擇刀具的時候，還是需要做到具體問題具體分析，根據相應的使用標準和規范來選擇，以保證車削加工精度和質量不會受到刀具的影響。

4.2科學合理的選擇機床

相關工作人員在對于零件材料，零件形狀，零件精度要求等信息進行分析之后，確定應該選擇什么樣的機床，這是薄壁零件數控車削加工之前需要做好的事情。因為不同的數控機床在生產不同零件方面的性能是不一樣的，保證科學合理的選擇機床，這是工藝開展的第一步，也是比較關鍵的一步。當然還需要考量到生產企業自身的設備水平，保證在自身設備體系的基礎上去妥善合理的選擇機床。

4.3選擇合理切削用量

切削用量的選擇，也是評價工藝好壞的重要因素之一。對于鈦合金薄壁零件而言，切削用量過大或者過小，都會出現表面應力，使得工件表面質量不斷下降，甚至會對于切削力，切削熱產生不利影響，變形程度會更加大。為了有效避免這樣的問題，操作人員就應該在薄壁零件數控車削加工的過程中，選擇合適的切削用量。為此，需要注意的內容主要涉及到：選擇合理的取線速度和粗加工速度;實現精加工速度的控制;選擇粗加工背刀量和精加工背吃刀量。

4.4靈活調整裝夾方法

操作人員應對零件的結構進行分析研究，找到與之相應的零件質量標準和要求，在零件左邊預留對應的法蘭，然后在內孔出設置相應的螺紋。例如，工作人員可以以自定心三爪卡盤定位夾緊的方式來處理相關薄壁零件，對于加工工件外圓，要利用芯軸，壓螺，以夾頂的方式來處理，這是裝夾過程中需要人們去最最注意的環節。所以，我們應不斷的完善和優化現有的裝夾方式和方法，積極創新零件裝夾方式，提高工作質量與工作效率。

4.5合理安排加工工序

加工工序的合理設置，也是影響數控車削加工工藝質量的重要因素之一。首先，三爪夾持工件之后，從左邊開始進行車，保證車外圓長控制在要求的范圍內即可;其次，以粗車的方式來處理，預留對應的精加工余量，實現精車內孔尺寸的合理控制，保證其處于對應的狀態，并且在法蘭內孔螺紋長度控制環節，要格外小心[3]。除此之外，就是要套入芯軸，實現內孔的支撐，并且加入壓螺，使用法蘭內螺紋螺旋的方式來處理，從左邊端面到右邊頂尖，使得外圓也保存這對應的余量。最后一步也是最為關鍵的就是就是將法蘭工件切斷，從而使得零件的長度符合實際的要求。

5結束語

綜上所述，在市場經濟不斷發展的今天，鈦合金薄壁零件的車削加工引起大家的高度重視，市場對薄壁零件的性能和質量要求越來越嚴格，這就需要我們迎合時代發展的需求，借助科技的力量，不斷改革創新零件加工工藝技術，提升鈦合金薄壁零件的市場競爭力，縮小零件的誤差范圍，提高零件的精度，從而推動我國工藝事業的發展。

參考文獻

[1] 方科喜.鈦合金薄壁零件加工工藝研究[J].機電元件，2018，v.38;No.163（01）：21-24.

[2] 張群威，陳桂華.薄壁件加工的切削力分析及參數優化[J].軍民兩用技術與產品，2018，000（020）：156-156.

[3] 秦維剛.如何解決薄壁零件車削加工中的變形[J].商情，2018（36）.