哈尔滨东安利峰刀具有限公司

钛合金加工分析

钛合金加工分析

发布时间：

两天前

摘要：

钛合金产品的比强度在金属结构材料中是很高的，它的强度与钢材相当，但其重量仅为钢材的57%。另外，钛合金具有比重小、热强度高、热稳定性和抗腐蚀性好等特性，但钛合金材料切削加工困难、加工效率低。所以如何攻克钛合金加工难，效率低的问题一直是亟待解决的难题。钛合金加工困难的原因钛合金的导热系数小，因此在加工钛合金时切削温度很高，在相同条件下，加工TC4的切削温度比45号钢高出一倍以上，加工时产生的热量很难通过工件释放；钛合金的比热小，加工时局部温度上升快。因此，造成刀具的温度很高，刀尖急剧磨损，使用寿命降低。钛合金弹性模量低，使已加工表面容易产生回弹，特别是薄壁零件的加工回弹更为严重，易引起后刀面与已加工表面产生强烈摩擦，从而磨损刀具和崩刃。钛合金化学活性很强，高温下易与氧、氢、氮发生作用，使其强度增加，塑性下降，在加热和锻造过程中形成的富氧层使机械加工困难。钛合金材料的切削加工原则在加工过程中，所选用的刀具材料、切削条件以及切削加工时间都会影响钛合金切削加工的效率和经济性。 1.选用合理的刀具材料针对钛合金材料的性能、加工方法、加工技术条件，合理地选用刀具材料。刀具材料应选择较常用、价格较低、耐磨性好、热硬性高，并具有足够韧性的材料。 2.改善切削条件机床-夹具-刀具的系统刚性要好。机床各部分间隙要调整好，主轴的径向跳动要小。夹具装夹工作要牢固，要有足够刚性。刀具切削部分尽量要短，在容屑足够的情况下尽量加大切削刃厚度，提高刀具的强度和刚性。 3.对被加工材料进行适当的热处理通过热处理来改变钛合金材料的性能和金相组织[iii]，达到改善材料切削加工性的目的。 4.选择合理的切削用量切削速度要低。因为切削速度对切削刃的温度影响很大，切削速度越高，则切削刃温度剧增，切削刃温度的高低直接影响着刀具的寿命，所以要选择合适的切削速度。（1）采用较小的前角和较大的后角以增大切屑与前刀面的接触长度，减小工件与后刀面的摩擦，刀尖采用圆弧过渡刃以提高强度，避免尖角烧损和崩刃。要保持刀刃锋利，以保证排屑流畅，避免粘屑崩刃。切削速度宜低，以免切削温度过高;进给量适中，过大易烧刀，过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快;切削深度可较大，使刀尖在硬化层以下工作，有利于提高刀具耐用度。（2）尽可能使用硬质合金刀具，如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲和力小、导热性好、强度也较高。低速下断续切削时可选用耐冲击的超细晶粒硬质合金，成形和复杂刀具可用高温性能好的高速钢。附：车间使用技巧。（虽有误差，但可以应急使用哦。）

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工件材料物理力学性能对切削加工性的影响

发布时间：

2024-04-17 09:13

摘要：

一、硬度对切削加工性的影响 1.工件材料常温硬度的影响；一般情况下，同类材料中硬度高的加工性低。材料硬度高时，切削刃与前刀面的接触长度减小，因此前刀面上法应力增大，摩擦热量集中在较小的刀屑接触面上，促使切削温度增高和磨损加剧。工件材料硬度过高时，甚至引起刀尖的烧损及蹦刃。 2.工件材料高温硬度的影响；工件材料的高温硬度越高，切削加工性越低。刀具材料在切削温度的作用下，硬度下降。工件材料的高温硬度高时，刀具材料硬度与工件材料硬度之比下降，这时道具的磨损有很大影响。 3.工件材料中硬质点对切削加工性的影响；工件材料中的硬质点形状越尖锐，分布越广，则工件材料的切削加工性越低。硬质点对刀具的磨损作用有二：其一是硬质点的硬度都很高，对刀具有擦伤作用；其二是工件材料晶界处微细硬质点能提高材料的强度和硬度，而使切削时对剪切变形的抗力增大，使材料的切削加工性降低。 4.材料的加工硬化性能对切削加工性的影响；工件材料的加工硬化性能越高，则切削加工性越低。某些高锰钢及奥氏体不锈钢切削后的表面硬度，比原始基体高1.4-2.2倍。材料的硬化性能高，首先使切削力增大，切削温度高；其次，刀具被硬化的切屑擦伤，副后刀面产生边界磨损；最后，当刀具切削已硬化表面时，磨损加剧。二、强度对切削加工性的影响工件材料强度越高，切削力就越大，切削功率随之增大，切削温度因之增高，刀具磨损越大。所以在一般情况下，切削加工性随工件材料强度的提高而降低。三、塑性与韧性对切削加工性的影响工件材料的塑性以伸长率表示，伸长率越大，则塑性越大。强度相同时，伸长率越大，则塑性变形的区域也随之扩大，因而塑性变形所消耗的功率越大。工件材料的韧性以冲击值表示，冲击值大的材料，表示它在破断之前所吸收的能量越多。材料塑性与韧性过大或过小都使切削加工性下降。四、热导率对切削加工性的影响在一般情况下，热导率高的材料，它们的切削加工性都比较高，而热导率低的材料，切削加工性都低。但热导率高的工件材料，在加工过程中温升较高，这对控制加工尺寸造成一定困难，所以应加以注意。

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滚刀架安装角度的确定

发布时间：

2024-02-29 14:20

摘要：

1.滚齿加工原理：滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的，是由一对轴线交错的斜齿轮啮合传动演变而来的，如上图所示。将这对啮合传动副中的一个齿轮的齿数减少到几个或一个，螺旋角增大到很大（即螺旋升角很小），它就成了蜗杆，再沿蜗杆轴线方向开槽并铲背，就成为齿轮滚刀。在整个切齿过程中，滚刀与被切工件都只转动，二者的转速比严格固定与蜗轮蜗杆的传动比一致，即滚刀转一转时，工件旋转Ｋ／Ｚ转（Ｋ——滚刀头数，Ｚ——工件齿数） 2.滚刀架安装的角的确定滚刀刀架安装角即滚刀轴心线与水平位置的夹角，当齿轮滚刀为右旋滚刀时（因左旋滚刀使用较少，不作讨论），齿轮滚刀安装角按下式计算，见表所示： Sa＝β±λ 式中：Sa—为滚刀安装角度，β为齿轮的螺旋角，λ为滚刀导程角。β与λ旋向一致时，取号-，即Sa＝β—λ；（β与λ旋向相反时，取“＋”号）滚切直齿圆柱齿轮时，刀架也要扳转一个角度Sa＝λ，即顺时针扳转刀具的导程角λ。上面也明确了滚刀的旋转方向和工件的选装方向。结合前面问题，总结下来是这样的：右旋滚刀滚右旋齿轮时，工作台逆时针旋转；右旋滚刀滚左旋齿轮时，工作台逆时针旋转，但是注意滚刀的安装角；左旋滚刀滚左旋齿轮时，工作台顺时针旋转；左旋滚刀滚右旋齿轮时，工作台顺时针旋转，但是注意滚刀的安装角；另外，顺铣是从下往上，逆铣是从上往下，注意咱们是拿立式的滚齿机来说的。

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插齿刀的代用说明

发布时间：

2024-01-26 15:21

摘要：

用现有插齿刀加工齿轮（花键）时，为保证被加工齿轮（花键）的正确齿型，代用的插齿刀应同时满足以下几个条件： 1、插齿刀的模数和压力角应与齿轮的模数压力角分别相等； 2、插齿刀应有足够的齿全高，一般应使插齿刀齿根与齿轮齿顶之间间隙不小于0.5mm。应考虑齿轮（花键）的齿根高（因为航空齿轮（花键）要保证根径直径）； 3、插齿刀加工出来的齿轮根圆直径应在合理的公尺范围内； 4、用插齿刀加工出来的齿轮（花键）不能产生过度曲线干涉现象； 5、用插齿刀加工出来的齿轮（花键）不能产生根切和顶切现象； A、外插齿不发生根切的条件： B、外插齿不发生顶切切的条件： 6、插齿刀的精度应满足被加工齿轮（花键）； 7、插齿刀应能满足产品齿轮（花键）结构和机床中心距的要求； 8、考虑齿轮（花键）累积的要求插齿刀齿数和产品齿轮（花键）齿数不应有公约数； 9、代用插齿刀具时，尽量采用新刀或修磨次数少的插齿刀。

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滚齿加工常见缺陷和解决方法

发布时间：

2024-01-19 11:01

摘要：

序号误差项目产生误差的主要原因采取的措施 1 齿距误差齿距累积误差过大，同时，齿圈径向圆跳动，公法线长度变动都超差机床分度蜗轮精度过低工作台圆形导轨磨损加工时，工件安装偏心 1)提高机床分度蜗轮的精度或装置校正机构 2)修理工作台圆形导轨，并精滚(或珩)一次分度蜗轮 3)提高夹具或顶尖精度；提高齿坯精度；安装工件时需仔细校正 2 齿距累积误差超差，但是齿圈径向圆跳动不超差 1)机床分度蜗轮精度过低 2)工作台圆形导轨磨损或与分度蜗轮不同轴 3)分齿交换齿轮精度低，啮合太松或存在磕碰现象 1)提高机床分度蜗轮的精度或装置校正机构 2)修刮导轨，并以此为基准，精滚(或珩)一次分度蜗轮 3)检查分齿交换齿轮的精度、暗合紧松和运转状况 3 齿距累积误差不超差，但齿圈径向圆跳动超差主要是由于工件轴线与工作台回转轴度不重合，即出现几何偏心 1)有关机床，夹具方面： ①工件心轴的径向圆跳动误差大 ②心轴磨损或径向圆跳动大 ③上下顶针有摆差或松动 ④夹具定位端面与T作台回转轴线不垂直 ⑤工件装夹元件，例如垫圈和螺母的精度不够 2)有关工件方面： ①工件内孔直径超差 ②以工件外圆作为找正基准时，外圆与内孔的同轴度超差 ③工件夹紧形式不合理或刚性差着重于工件的正确安装和检查工作台的回转精度 1)有关机床、夹具方面： ①检查并修复 ②合理使用和保养工件心轴 ③修复后立柱及上顶针的精度 ④校正夹具定位端面的圆跳动，定位端面只准内凹 ⑤装夹元件、垫圈两平面应平行，螺母端面应与螺纹轴线垂直 2)有关工件方面 ①控制工件定位内孔的尺寸精度 ②控制工件外圆与内孔的同轴度误差 ③改进夹紧方法，夹紧力应施加于工件刚性较好的部位；定位元件与夹紧分离 4 齿距偏差超差(误差呈周期性分布) 1)机床分度蜗杆误差大，或存在装配偏心 2)滚刀安装误差过大 3)滚刀主轴的同转精度太低 4)多头滚刀的分头误差大 1)提高分度蜗杆的精度，修复并纠正装配误差 2)复查滚刀的安装精度 3)修复滚刀主轴的回转精度 4)选用合格滚刀，或提高滚刀的精度 5 齿距偏差超差(误差分布无周期性机床分度蜗杆副的精度低提高机床分度蜗杆副的精度 6 基节偏差超差 1)滚刀的齿距误差大，多头滚刀的分头误差大 2)滚刀的压力角误差大 3)滚刀的安装误差大 4)滚刀的刃磨质量差 1)选用合格滚刀，或提高滚刀的精度，详见表4.125 2)选用合格滚刀，或提高滚刀的精度 3)复查滚刀的安装精度 4)控制滚刀刃磨质量 7 齿形误差压力角不对 1)滚刀的压力角误差大 2)滚刀刃磨后，刀齿前面的径向性误差大 3)滚刀安装角的误差大 1)合理选用滚刀或提高精度 2)控制滚刀刃磨质量 3)重新调整滚刀的安装角 8 齿形不对称 1)滚刀安装不对中 2)滚刀刃磨后，螺旋槽导程误差大3)直槽滚刀刃磨后，前刀面与轴线的平行度超差4)滚刀安装角的调整误差太大或安装歪斜 1)用“啃刀花”方法或用对刀规对刀 2)控制滚刀刃磨质量 3)控制滚刀刃磨质量 4)复查，并重新调整滚刀的安装角或两端轴台的径向圆跳动 9 齿面出棱滚刀刃磨后，容屑槽的齿距累积误差大滚刀安装后，轴向窜动大滚刀安装后，径向圆跳动大 4)滚刀用钝 1)控制滚刀刃磨质量 2)复查滚刀主轴的轴向窜动；修复调整机床主轴的前后轴承，尤其是止推垫圈；保证渡刀的安装精度 3)复查机床主轴精度并作复之；保证滚刀的安装精度 4)窜刀；刃磨滚刀；更换新刀 10 齿形周期性误差滚刀安装后，径向圆跳动和轴向窜动大机床分度蜗杆的径向圆跳动和轴向窜动大 3)机床分齿交换齿轮安装偏心或齿面有碴碰 4)刀架滑板有松动控制滚刀的安装精度修复分度蜗杆的装配精度3)检查分齿交换齿轮的安装及运转状况 4)调整刀架滑板的塞铁 11 齿向误差齿向误差超差(对于直齿圆柱齿轮 ) 1)机床立柱导轨对工作台回转轴线的平行度及歪斜度超差 2)上、下顶针不同心，使工件轴线歪斜 3)工件安装歪斜 ①滚齿心轴歪斜 ②垫圈两端面平度超差或平面不平 ③齿坯定位端面的轴向圆跳动误差大 1)修复立柱精度，控制机床热变形 2)修复后立柱支架的精度，控制上、下顶尖的制造与安装精度 3)针对病因解决； ①检查滚齿心轴精度，并修复或更换 ②研磨两平面，并控制平行度误差 ③控制齿坯的制造精度 12 齿面螺旋线波度误差超差或轴向齿距偏差超差(对于斜齿圆柱齿轮) 1)差动交换齿轮的计算误差大 2)机床垂直进给丝杠的螺距误差大 3)差动交换齿轮的安装误差大 4)机床分度蜗杆副的啮合间隙大 1)重算交换齿轮，并控制计算误差 2)使用时久，因磨损而丧失精度，应更换 3)检查差动交换齿轮的安装，并纠正 4)合理调整分度蜗杆副的啮合间隙 13 齿面缺陷撕裂 1)齿坯材质不均匀 2)齿坯热处理方法不当 3)切削用量选用不当，产生积屑瘤 4)切削液效能不高 5)滚刀用钝，不锋利 1)控制齿坯材料质量 2)正确选用热处理方法，尤其是应控制调质处理的硬度，一般推荐正火处理 3)正确选用切削用量，避免产生积屑瘤 4)正确选用切削液，尤其要注意它的润滑性能 5)窜刀、刃磨或更换新刀 14 啃齿由于滚刀与工件的相互位置发生突然变化而造成 1)刀架滑板移动导轨太松，造成垂直进给有突变；或者是太紧，由于爬行造成突变 2)刀架斜齿轮副的啮合间隙大 3)油压不稳定寻找和消除造成突变的因素1)调整移动导轨的塞铁，要求紧松适当使用时久而磨损，应更换 3)合理保养机床，应保持油液清洁、油路畅通 15 振纹由于振动造成机床内部某传动环节的间隙大 2）工件的安装刚度不足 3)滚刀的安装刚度不足 4)刀轴后托座安装后，存在较大间隙寻找和消除振动源对于使用时久而磨损严重的机床，应及时大修提高工件的安装刚度，例如：尽量加大支承端面；支承端面(包括工件)只准内凹；缩短上下顶针间的距离等提高滚刀的安装刚度，例如：尽量缩小支承间距离；带柄滚刀尽量加大轴径尺寸等 4)正确安装刀轴后托座 16 鱼鳞齿坯热处理方法不当，其中，在加工调质处理后的钢件时比较多见 1)酌情控制调质处理的硬度 2)建议采用正火处理作为齿坯的预先热处理

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