鈦合金腹板梁的加工

趙軍，孫國(guó)雁，黃炎

航空工業(yè)沈飛（集團(tuán)）有限公司數(shù)控加工廠 遼寧沈陽(yáng) 110034

1 序言

鈦合金由于密度小、比強(qiáng)度高及耐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，近年來(lái)已經(jīng)在國(guó)際航空事業(yè)中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。鈦合金材料具有熱導(dǎo)率小、彈性模量小及化學(xué)活性高等特點(diǎn)，在實(shí)際加工中，容易造成切削溫度高、回彈嚴(yán)重、刀具壽命短及切削效率低等問(wèn)題，降低了鈦合金的可加工性[1]。分析零件結(jié)構(gòu)，鈦合金零件多為薄壁、內(nèi)外形復(fù)雜的零件，毛料去除率一般為80%～90%，去除量較大，因此如何合理安排加工方案，從而優(yōu)質(zhì)高效地加工鈦合金零件，顯得十分重要和必要。

2 零件結(jié)構(gòu)及加工要求

圖1所示腹板梁零件的外廓尺寸為1060mm×420mm×64mm，材料為鈦合金。

圖1 腹板梁零件

腹板梁是某組合腹板的主要焊接承力部件，屬于典型腹板梁類(lèi)結(jié)構(gòu)，單面槽腔、正反端面均為多個(gè)平面接合而成，為典型的AB面加工零件。實(shí)際加工中，毛料為模鍛件，均勻余量3mm。此外，腹板梁部分外形處均需預(yù)留焊接余量，薄壁處尺寸精度要求高，數(shù)控加工存在難度。

3 工藝分析

在數(shù)字化加工過(guò)程中，主要需要考慮材料性能、工藝方案，其中工藝方案包括機(jī)床夾具、加工方法、刀具及量具等多方面因素，要逐一分析各因素中的具體問(wèn)題，并制定詳細(xì)的解決方案，才能保證腹板梁優(yōu)質(zhì)高效地加工。

3.1 材料性能

該零件材料屬于典型的α鈦合金，熱處理后硬度和強(qiáng)度都有所增大，屬于航空難加工材料。分析材料的機(jī)械加工性能，其劣勢(shì)主要有以下幾方面?！?br>