一種鈦合金材料電銑削加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鈦合金加工領域,特別涉及一種鈦合金材料電銑削加工方法。
【背景技術】
[0002]在航天、航空及軍工制造業中,有大量采用高溫耐熱合金、鈦合金等用傳統的金屬切削機床難以加工的零件。
[0003]如機匣、整體葉盤、各類環件、安裝邊、葉片等,它們空間形狀復雜,采用金屬切削機床加工刀具損耗極大,效率很低,還需大量占用昂貴的加工裝備,這類零件的加工已成為該制造領域的技術難題、加工瓶頸,嚴重制約了我國國防裝備制造業的發展。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足,提供一種提高加工效率、節約刀具、降低成本的鈦合金材料電銑削加工方法。
[0005]為了實現上述發明目的,本發明提供了以下技術方案:
一種鈦合金材料電銑削加工方法,其步驟為:
A、把待加工鈦合金安裝于工作臺上;
B、采用熔點高于所述待加工鈦合金的材料制成的銑刀,設置銑刀于工作位置;
C、在所述銑刀和待加工鈦合金上接通脈沖電源,所述銑刀和待加工鈦合金上其中一個接通所述脈沖電源的正極,另一個接通所述脈沖電源的負極;
D、打開脈沖電源,通過所述銑刀對待加工鈦合金進行銑削加工。
[0006]在航天、航空領域,鈦合金零件用到的比例很大,但是鈦合金強度很高,加工起來非常費刀具,同時難度高,而本申請的方案,采用脈沖電源連接所述銑刀和待加工鈦合金,在銑刀加工鈦合金時,會形成脈沖電流,在交接處形成瞬間的高溫,對工件或銑刀進行熔化,通過控制脈沖周期和釋放電流的大小,決定所述交接處形成的溫度高低;
采用熔點高于所述待加工鈦合金的材料制成的銑刀,把溫度控制在銑刀的熔點下,同時高于鈦合金材料的溫度,就可以實現這種加工方法,然后銑刀正常銑削,這樣對銑刀的磨損就很小,節約刀具、降低成本,同時相比傳統的刀具,能實現瞬間熔化,效率更高;
同時,采用脈沖電源,可以使脈間時候起一個冷卻的作用,使銑削的精度、更可控。
[0007]作為本發明的優選方案,所述銑刀直徑為Φ21-27πιπι,轉速270-330r/min,進給速度300-400mm/min,切深1.5_3mm,切寬18_22mm,所述脈沖電源的脈間為75_150us,脈寬為700-800US,電流為900-1100A,在這套參數范圍內,能夠保證到一個非常優化的加工狀態,因為鈦合金材料很特殊,對于某一大小范圍內的鈦合金材料,用這套參數,可以避免因為各參數配合不合適出現的斷刀,或者參數配合不合適出現的能量的浪費或者過度的熔化,或者銑刀的過度消耗的情況。
[0008]作為本發明的優選方案,所述銑刀直徑為Φ21-24πιπι,轉速270-300r/min,進給速度300-400mm/min,切深1.5_3mm,切寬18_22mm,所述脈沖電源的脈間為75_150us,脈寬為700-750us,電流為 900-1000A。
[0009]作為本發明的優選方案,所述銑刀直徑為Φ24-27πιπι,轉速300-330r/min,進給速度300-400mm/min,切深1.5_3mm,切寬18_22mm,所述脈沖電源的脈間為75_150us,脈寬為750-800us,電流為 1000-1100A。
[0010]作為本發明的優選方案,步驟C中,所述銑刀接通所述脈沖電源的負極,把極性效應考慮到其中,能更好地規避刀具的浪費。
[0011]作為本發明的優選方案,構成所述銑刀的材料熔點大于1678°C,所述待加工鈦合金材料熔點小于等于1678°C,純鈦熔點為1678°C,但是強度低,大部分情況下,為了提升材料的機械性能,會和熔點比1678°C低的材料合成作為鈦合金,所以構成所述銑刀的材料熔點大于1678°C,就可以實現本申請的方案,同時適應大部分情況。
[0012]作為本發明的優選方案,構成所述銑刀的材料熔點大于3400°C,減輕脈沖電源調控的壓力,拉大銑刀熔點和鈦合金熔點間的溫度范圍,脈沖電源所產生的所述交接處的溫度可以在這個大范圍內任意取值,降低了加工難度,節約成本,同時熔點大于3400°C,也可以針對性地選擇少量的幾種材料,銑削參數在范圍內合理調整即可。
[0013]作為本發明的優選方案,構成所述銑刀的材料為石墨、金剛石、鎢或者帶鎢的合金,以及這幾種材料的組合物。
[0014]作為本發明的優選方案,構成所述銑刀的材料為石墨,成本低,比上述金剛石成本低太多,雖然石墨的機械性能不好,硬度只有1,金剛石有10,根本就沒有人想過要用石墨來做成銑刀,因為基本就是一銑就斷的概念,但是,配合本申請上述范圍內的一套參數,能夠保證石墨銑刀在銑削過程中,不會出現斷刀的情況,只會出現表面正常的磨損,同時,又能夠最大地優化銑削的速度。
[0015]作為本發明的優選方案,步驟B中,設置銑刀時,在銑刀中開一個連通銑刀底部的通道,步驟D中,銑削加工時,使銑刀底部噴射出沖液,用于冷卻以及沖出已蝕除掉的材料。
[0016]與現有技術相比,本發明的有益效果:
提高加工效率、節約刀具、降低成本。
[0017]【附圖說明】:
圖1為本申請方法示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例及【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本
【發明內容】
所實現的技術均屬于本發明的范圍。
[0019]實施例1
如圖1,一種鈦合金材料電銑削加工方法,其步驟為:
A、把待加工鈦合金安裝于工作臺上;
B、采用熔點高于所述待加工鈦合金的材料制成的銑刀,設置銑刀于工作位置(在銑刀中開一個連通銑刀底部的通道,即沖液孔);
C、在所述銑刀和待加工鈦合金上接通脈沖電源,所述待加工鈦合金接通所述脈沖電源的正極,銑刀接通所述脈沖電源的負極; D、打開脈沖電源,通過所述銑刀對待加工鈦合金進行銑削加工;
銑削加工時,使銑刀底部噴射出沖液,用于冷卻以及沖出已蝕除掉的材料。
[0020]本實施例中,所述銑刀直徑為Φ 21-27mm,轉速270_330r/min,進給速度300-400mm/min,切深1.5_3_,切寬18_22_,所述脈沖電源的脈間為75_150us,脈寬為700-800us,電流為900-1100A (,通過脈間、脈寬、電流這三項參數的調節,再配合所述進給速度,使銑削達到一個非常優化,且銑削尺寸可控的最佳狀態,這里解釋一下給所述轉速的原因,如果不