[發明專利]一種TA15鈦合金框類零件加工工藝

有效

• 申請號: 201711231669.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108098255B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 陳燕軍;熊太菊;歐陽阿寧;徐勇;李蔚
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B23P13/02
• 分類號: B23P13/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

本發明涉及一種TA15鈦合金框類零件加工工藝，屬于航空制造加工領域。它包括（1）、鉆工藝孔、（2）、U鉆預鉆孔、（3）、粗加工槽腔、（4）、插銑轉角、（5）、精銑筋條、緣條頂面、（6）、精銑腹板、（7）、精銑周邊、（8）、精銑轉角；本發明解決了TA15鈦合金難加工材料的加工問題，為其在航空框類零件中的應用加工提供一套科學、經濟、高效的工藝解決方案，提高了TA15鈦合金框類零件的加工效率、節省了刀具費用，并提供了零件成品合格率。

技術領域

本發明涉及一種TA15鈦合金框類零件加工工藝，屬于航空制造加工領域。

背景技術

鈦及其合金在國防工業上的使用，主要基于鈦合金的優異性能：質量輕、比強度高、耐高溫、耐腐蝕性好、高韌性，無磁性、可與復合材料匹配等。這些都為鈦合金在國防工業中的應用提供了條件。

目前，TA15鈦合金在航空領域的應用越來越廣泛，TA15鈦合金是典型的高強韌類難加工材料，其加工特性主要表現在以下幾個方面：

①、TA15鈦合金強度高，硬度大，所以要求加工設備功率大，刀具應有較高的強度和硬度。

②、切屑與前刀面接觸面積小，刀尖應力大。與45鋼相比，鈦合金的切削力雖然只有其2/3～3/4,可是鈦合金切屑與前刀面的接觸面積小，刀尖或切削刃承受的應力反而很大，刀尖或切削刃容易磨損。

③、TA15鈦合金摩擦因數大、導熱系數低，分別為鐵和鋁的1/4和1/16。刀具與切屑的接觸長度短，切削熱積聚于切削刃附近的小面積內而不易散發。這些因素導致導致鈦合金的切削溫度很高，造成刀具磨損加快并影響加工質量。

④、由于TA15鈦合金彈性模量低，切削加工時工件回彈大，擠壓刀具后刀面造成磨損加劇和工件變形。

⑤、TA15鈦合金高溫化學活性很高，容易與空氣中的氫、氧等氣體雜質發生化學反應，生成硬化層，進一步加劇了刀具的磨損。

⑥、TA15鈦合金切削加工中，工件材料極易與刀具表面粘結，加之很高的切削溫度，刀具易產生擴散磨損和粘接磨損。

與鋁合金相比，TA15鈦合金以上加工特性決定了其加工工藝對機床、刀具、加工工藝方法提出了更高的要求，除了選擇強力切削機床，配備合適的加工刀具之外，更需要研究提出一套科學、經濟、高效的工藝解決方案。

發明內容

本發明的目的在于針對TA15鈦合金材料強度高、硬度大、摩擦因數大、導熱系數低等難加工特性，提供一種TA15鈦合金框類零件加工工藝。

本發明為了實現上述目的，采用如下技術方案：

一種TA15鈦合金框類零件加工工藝，它包括：

（1）、鉆工藝孔；

（2）、U鉆預鉆孔：使用可轉位刀具U鉆在框類零件毛坯各框中間位置進行預鉆孔，鉆孔方式采用一鉆到底非循環模式，必須滿刀鉆削，鉆孔深度比銑削深度深1mm，并且腹板留有余量；最大鉆孔深度必須小于排屑槽長度；

（3）、粗加工槽腔：由里向外加工方式；采用大直徑大切深銑刀加工；為減少刀具在吃刀量較小的情況下產生沖擊振動損壞和不必要的磨損，刀路轉角處必須加圓弧過渡，減少刀具沖擊；

（4）、插銑轉角：在深槽或窄槽的特征需使用大的長徑比刀具加工時，采用軸向插銑轉角方式，減少刀具振動、增加刀具切削剛性；軸向、徑向余量不能大于插銑刀具切削參數，不能切傷零件底角；

（5）、精銑筋條、緣條頂面：筋條、緣條頂面加工安排在粗銑之后精銑腹板之前，此時加工部位剛性較強，增加切削穩定性；

根據筋條、緣條形狀又分為平頂筋、斜筋；

上述筋條、緣條類型都需要按照以下加工方式進行：