一种适用于钛合金锻件的高效粗加工方法技术

本发明专利技术涉及航空领域的钛合金工件加工，特别涉及一种适用于钛合金锻件的高效粗加工方法，其公开了一种钛合金高效粗加工的具体方法和相关的参数，本方法涉及领域的现有技术，针对钛合金工件的加工效率低下问题，经过大量的资金投入，耗费了大量的钛合金材料、人力，研发出了本方法，其刀具使用寿命长，对钛合金单位时间的去除量大大增加，对钛合金工件型腔粗加工的效率提升了12.6倍，高效、经济。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及航空领域的钛合金工件加工，特别涉及，其公开了一种钛合金高效粗加工的具体方法和相关的参数，本方法涉及领域的现有技术，针对钛合金工件的加工效率低下问题，经过大量的资金投入，耗费了大量的钛合金材料、人力，研发出了本方法，其刀具使用寿命长，对钛合金单位时间的去除量大大增加，对钛合金工件型腔粗加工的效率提升了12.6倍，高效、经济。【专利说明】
本专利技术涉及航空领域的钛合金工件加工，特别涉及一种适用于钛合金锻件的高效粗加 工方法。
技术介绍
现有技术中，对钛合金工件的粗加工一般分为外形轮廓粗加工、型腔粗加工， 外形轮廓粗加工时，一般采用的加工途径是刀片式盘铣刀/每层分层加工，该方式金 属去除率较高但因材料弹性模数小，导致刀片磨损严重寿命较短，刀片损耗大经济性不明 显。 型腔粗加工时，一般采用的加工途径是刀片式刀具小切深低进给分层铣削方式， 该类刀具中即使是号称进给王的某品牌快进给刀片也不过达到1000MM /每分钟的刀具进 给速度，且快进给刀具使用过程中的每刀切深不能大于2MM (如图2)，而常规刀片式方肩铣 刀或者圆鼻刀片虽能在切深方面大于快进给刀具但进给速度却是低至300MM /每分钟，其 效率太低，而且使用此种方式铣削因刀具原因（刀具后角较小刃口不锋利强度低不能进行 长时间螺旋下切)，还需在加工前预钻下刀孔并扩孔(如图1)，进一步降低了加工效率。除 效率低下之外此类刀具的寿命也很低，表现最好的机夹式刀片在满载的情况之下均不超过 2小时，如满载切削往往一个班次的钛件粗加工就需要更换4组以上刀片（注：每组3颗刀 片），且在加工过程中还需小心观察加工过程，防止刀片脱落或崩损造成的质量事故，经济 性相当差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种高效、经济的钛 合金高效粗加工方法。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案： ，其步骤包括： 步骤一，选择毛坯件，固定于工作台； 步骤二，对毛坯件进行外形轮廓的粗加工； 步骤三，对工件进行型腔的粗加工，为铣加工； 步骤二、三中，铣加工时，用硬质合金立铣刀，选择整体硬质合金立铣刀或高速钢基体 焊接硬质合金刃立铣刀，运用高速钢基体焊接硬质合金刃立铣刀时，铣刀直径0 60mm，刀 尖圆角R1，一次性下切，切深40mm，再按外形轮廓进行恒定仿形铣削，其刀具切入点为侧刃 进给线接触（如图3)，步距20mm，主轴转速130 r/min，进给速度110mm/min，刀具线速度 24. 5m/min，每刃进给0. 141mm,刀刃数6刃； 运用整体刃硬质合金立铣刀时，铣刀直径0 25 mm，刀尖圆角R4, 一次性螺旋下切，切深 30mm，再在水平方向进行恒定扩散铣削，其刀具切入点为侧刃进给线接触，步距8mm，主轴转 速600 r/min，进给速度550mm/min，刀具线速度47. lm/min，每刃进给0. 152_，刀刃数6 刃； 所述的刀具参数是反复试验多次，因为钛合金材料昂贵，反复试验使该研发机构投入 了大量资金，最初设计了主要为两种材料(整体硬质合金基体和高速钢基体）三种结构(整 体硬质合金立铣刀、高速钢基体焊接硬质合金刃立铣刀、高速钢立铣刀）的实验样刀十 余种，经过车间铝件、钢件过渡性切削测试并筛选后最终确定了两种不同材料样刀（整体 硬质合金立铣刀、高速钢立铣刀）（因高速钢基体焊接硬质合金刃立铣刀已经在前期钛合 金零件加工中成功使用效果较好，故后期实验未再对该型号刀具进行测试)，继续进行了对 钛合金框类零件的切削实验，高速钢铣刀对外形进行粗加工的实验过程中因刀具散热问题 宣告失败，但是整体硬质合金立铣刀的测试获得了非常理想的效果，尤其是整体硬质合金 立铣刀的型腔粗铣更是属行业内首创，该加工策略材料去除率极高，而极佳的切削条件有 力的保证了刀具寿命使之能够保证1支刀具就完成所有型腔粗加工，当所加工工件尺寸过 小，所述的直径0 60mm、0 25mm的铣刀无法加工时，缩小刀具，所述铣刀直径最小缩小到0 16 mm，当铣刀直径为<2 16 mm或0 20mm时，其刀尖圆角为R3,所述的刀具的切深、步距、进 给速度、每刃进给的参数缩小比例和铣刀直径缩小比例相同；该方法使刀具寿命变长，从而 使其经济性大增，同时提高了每分钟的去除量，提高了效率。 作为本专利技术的优选方案，所述步骤一中，选择毛坯件为选择TA15或TC18的毛坯 件，在航空领域的钛合金一般TA15或TC18较常见。 作为本专利技术的优选方案，所述步骤一中，通过若干压板把毛坯件固定于工作台上， 同时在毛坯件底部用垫板支撑，固定后保证毛坯件平面度误差不超过1mm，保证了对毛坯件 加工时的稳定性。 作为本专利技术的优选方案，所述步骤二中，对毛坯件进行外形轮廓的粗加工，为线切 割或铣加工，多种选择，适应性强。 作为本专利技术的优选方案，加工中，对毛坯件或工件进行型腔的粗加工时，压板位置 根据需求变换，加工位置不同，工件的受力不同，如果压板位置错误，会造成工件加工中形 变，影响精度。作为本专利技术的优选方案，所述步骤三后，在加工工件上的工艺图示耳片侧面 用钢印打上零件图号、质量编号、批次号，方便对工件进行下序工作。 作为本专利技术的优选方案，步骤二中，还需粗铣毛坯面，然后在毛坯面上开螺纹盲 孔，此时在工件下方使用等高垫块，把所述工件与垫块通过螺栓连接，然后铣加工工件上与 之相反的另一面，使铣加工时工件固定更稳定，保证其精度，提高加工效率。 作为本专利技术的优选方案，步骤二中粗铣毛坯面后，在步骤三中，对需加工的面均进 行两次粗铣，逐渐缩小其公差范围，保证其精度和加工的成功率。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果： 使刀具寿命变长，从而使其经济性大增，同时提高了每分钟的去除量，提高了效率。 【专利附图】【附图说明】： 图1是现有技术第一示意图。 图2是现有技术第二示意图。 图3是本专利技术对工件进行型腔加工的示意图。 图4是本专利技术两分钟的切削量实际效果图。 图5是本专利技术步骤二中的压板夹持示意图。 图6是本专利技术步骤二中余料加工成试片的示意图。 图7是本专利技术步骤二中打<2 16螺纹孔的示意图。 图8是本专利技术步骤三中第一次粗铣工件定位的第一示意图。 图9是本专利技术步骤三中第一次粗铣工件定位的第二示意图。 图10是本专利技术步骤三中第一次粗铣工件的效果图。 图11是本专利技术步骤三中第二次粗铣工件定位的示意图。 图12是本专利技术步骤三中第二次粗铣工件的效果图。 【具体实施方式】 下面结合实施例及【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本 专利技术的范围。 实施例1 对具体的工件使用所述的钛合金高效粗加工方法加工，其步骤包括： 步骤一，选择毛坯件，为TC18锻模料，选择时检查材料牌号TC18、合格证以及炉批号， 检查表面质量有无明显缺陷。 步骤二，对毛坯件进行外形轮廓的粗加工，检查毛坯件的厚度，其公差范围控制 在± 1_，安装毛坯件于工作台，底部垫板支撑，四周的安装压板，压板相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于钛合金锻件的高效粗加工方法，其步骤包括：步骤一，选择毛坯件，固定于工作台；步骤二，对毛坯件进行外形轮廓的粗加工；步骤三，对工件进行型腔的粗加工，为铣加工；其特征在于，步骤二中，铣加工时，选择高速钢基体焊接硬质合金刃立铣刀，铣刀直径￠60mm，刀尖圆角R1，一次性下切，切深40mm，再按外形轮廓进行恒定仿形铣削，其刀具切入点为侧刃进给线接触，步距20mm，主轴转速130 r/min，进给速度110mm/min，刀具线速度24.5m/min，每刃进给0.141mm，刀刃数6刃；步骤三中，运用整体刃硬质合金立铣刀，铣刀直径￠25 mm，刀尖圆角R4，一次性螺旋下切，切深30mm，再在水平方向进行恒定扩散铣削，其刀具切入点为侧刃进给线接触，步距8mm，主轴转速600 r/min，进给速度550mm/min，刀具线速度47.1m/min，每刃进给0.152mm，刀刃数6刃；当所加工工件尺寸过小，所述的直径￠60mm或￠25 mm的铣刀无法加工时，缩小刀具，所述铣刀直径最小缩小到￠16 mm，所述的刀具的切深、步距、进给速度、每刃进给的参数缩小比例和铣刀直径缩小比例相同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，白金，
申请(专利权)人：什邡市明日宇航工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51