一种钛合金材料电铣削加工方法

文档序号:9588583阅读:1169来源:国知局
一种钛合金材料电铣削加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钛合金加工领域,特别涉及一种钛合金材料电铣削加工方法。
【背景技术】
[0002]在航天、航空及军工制造业中,有大量采用高温耐热合金、钛合金等用传统的金属切削机床难以加工的零件。
[0003]如机匣、整体叶盘、各类环件、安装边、叶片等,它们空间形状复杂,采用金属切削机床加工刀具损耗极大,效率很低,还需大量占用昂贵的加工装备,这类零件的加工已成为该制造领域的技术难题、加工瓶颈,严重制约了我国国防装备制造业的发展。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种提高加工效率、节约刀具、降低成本的钛合金材料电铣削加工方法。
[0005]为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种钛合金材料电铣削加工方法,其步骤为:
A、把待加工钛合金安装于工作台上;
B、采用熔点高于所述待加工钛合金的材料制成的铣刀,设置铣刀于工作位置;
C、在所述铣刀和待加工钛合金上接通脉冲电源,所述铣刀和待加工钛合金上其中一个接通所述脉冲电源的正极,另一个接通所述脉冲电源的负极;
D、打开脉冲电源,通过所述铣刀对待加工钛合金进行铣削加工。
[0006]在航天、航空领域,钛合金零件用到的比例很大,但是钛合金强度很高,加工起来非常费刀具,同时难度高,而本申请的方案,采用脉冲电源连接所述铣刀和待加工钛合金,在铣刀加工钛合金时,会形成脉冲电流,在交接处形成瞬间的高温,对工件或铣刀进行熔化,通过控制脉冲周期和释放电流的大小,决定所述交接处形成的温度高低;
采用熔点高于所述待加工钛合金的材料制成的铣刀,把温度控制在铣刀的熔点下,同时高于钛合金材料的温度,就可以实现这种加工方法,然后铣刀正常铣削,这样对铣刀的磨损就很小,节约刀具、降低成本,同时相比传统的刀具,能实现瞬间熔化,效率更高;
同时,采用脉冲电源,可以使脉间时候起一个冷却的作用,使铣削的精度、更可控。
[0007]作为本发明的优选方案,所述铣刀直径为Φ21-27πιπι,转速270-330r/min,进给速度300-400mm/min,切深1.5_3mm,切宽18_22mm,所述脉冲电源的脉间为75_150us,脉宽为700-800US,电流为900-1100A,在这套参数范围内,能够保证到一个非常优化的加工状态,因为钛合金材料很特殊,对于某一大小范围内的钛合金材料,用这套参数,可以避免因为各参数配合不合适出现的断刀,或者参数配合不合适出现的能量的浪费或者过度的熔化,或者铣刀的过度消耗的情况。
[0008]作为本发明的优选方案,所述铣刀直径为Φ21-24πιπι,转速270-300r/min,进给速度300-400mm/min,切深1.5_3mm,切宽18_22mm,所述脉冲电源的脉间为75_150us,脉宽为700-750us,电流为 900-1000A。
[0009]作为本发明的优选方案,所述铣刀直径为Φ24-27πιπι,转速300-330r/min,进给速度300-400mm/min,切深1.5_3mm,切宽18_22mm,所述脉冲电源的脉间为75_150us,脉宽为750-800us,电流为 1000-1100A。
[0010]作为本发明的优选方案,步骤C中,所述铣刀接通所述脉冲电源的负极,把极性效应考虑到其中,能更好地规避刀具的浪费。
[0011]作为本发明的优选方案,构成所述铣刀的材料熔点大于1678°C,所述待加工钛合金材料熔点小于等于1678°C,纯钛熔点为1678°C,但是强度低,大部分情况下,为了提升材料的机械性能,会和熔点比1678°C低的材料合成作为钛合金,所以构成所述铣刀的材料熔点大于1678°C,就可以实现本申请的方案,同时适应大部分情况。
[0012]作为本发明的优选方案,构成所述铣刀的材料熔点大于3400°C,减轻脉冲电源调控的压力,拉大铣刀熔点和钛合金熔点间的温度范围,脉冲电源所产生的所述交接处的温度可以在这个大范围内任意取值,降低了加工难度,节约成本,同时熔点大于3400°C,也可以针对性地选择少量的几种材料,铣削参数在范围内合理调整即可。
[0013]作为本发明的优选方案,构成所述铣刀的材料为石墨、金刚石、钨或者带钨的合金,以及这几种材料的组合物。
[0014]作为本发明的优选方案,构成所述铣刀的材料为石墨,成本低,比上述金刚石成本低太多,虽然石墨的机械性能不好,硬度只有1,金刚石有10,根本就没有人想过要用石墨来做成铣刀,因为基本就是一铣就断的概念,但是,配合本申请上述范围内的一套参数,能够保证石墨铣刀在铣削过程中,不会出现断刀的情况,只会出现表面正常的磨损,同时,又能够最大地优化铣削的速度。
[0015]作为本发明的优选方案,步骤B中,设置铣刀时,在铣刀中开一个连通铣刀底部的通道,步骤D中,铣削加工时,使铣刀底部喷射出冲液,用于冷却以及冲出已蚀除掉的材料。
[0016]与现有技术相比,本发明的有益效果:
提高加工效率、节约刀具、降低成本。
[0017]【附图说明】:
图1为本申请方法示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0019]实施例1
如图1,一种钛合金材料电铣削加工方法,其步骤为:
A、把待加工钛合金安装于工作台上;
B、采用熔点高于所述待加工钛合金的材料制成的铣刀,设置铣刀于工作位置(在铣刀中开一个连通铣刀底部的通道,即冲液孔);
C、在所述铣刀和待加工钛合金上接通脉冲电源,所述待加工钛合金接通所述脉冲电源的正极,铣刀接通所述脉冲电源的负极; D、打开脉冲电源,通过所述铣刀对待加工钛合金进行铣削加工;
铣削加工时,使铣刀底部喷射出冲液,用于冷却以及冲出已蚀除掉的材料。
[0020]本实施例中,所述铣刀直径为Φ 21-27mm,转速270_330r/min,进给速度300-400mm/min,切深1.5_3_,切宽18_22_,所述脉冲电源的脉间为75_150us,脉宽为700-800us,电流为900-1100A (,通过脉间、脉宽、电流这三项参数的调节,再配合所述进给速度,使铣削达到一个非常优化,且铣削尺寸可控的最佳状态,这里解释一下给所述转速的原因,如果不
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