钛合金性能特点和加工特性分析

钛合金材料重量轻，密度是4.51，比强度高，是航空航天等领域的重要金属材料。但其加工性能较差，特别是钻孔和攻丝的效率很低，在很大程度上制约着产品中钛合金零件的加工质量和生产效率。这里分析了钛合金材料及其切削特性在钻孔和攻丝中表现出来的具体特点，特别对刀具材料、刀具结构和刀具几何参数等进行了反复研究和试验，并采取了相应措施，较好地解决了钛合金钻削和攻丝加工过程中存在的难题。

钛合金性能特点：

钻削和攻丝加工钛合金时最好不用含氢的冷却液，避免产生有毒物质和引起氢脆。钻削浅孔时，可用电解切削液，其成分是:葵二酸Y%}10%,三乙醇胺Y%}10%,甘油Y%}10%,硼酸Y%}10%,亚硝酸钠3%}5%%，剩余为水。钻削深孔时，用N32机械油加煤油，西己比是3:1. 5,也可用硫化切削液。

1.钛合金的攻丝加工
、钛合金攻丝加工，特别是小孔攻丝加工是很困难的。其主要原因是由于钛合金导热系数低，在攻丝加工过程中，切削区形成高温，造成钛合金热膨胀，另外，钛合金加工后回弹大，孔壁挤压丝锥，甚至将牙型面包住，丝锥不能转动，否则将丝锥折断。经过大量分析试验，最后主要通过改进丝锥结构形式和选择适合钛合金刀具材料解决了这一难题。
2.丝锥结构形式
标准丝锥一次切削成形，切削量大，扭矩也大，孔壁热膨胀和回弹后，丝锥转动困难。为了解决这一间题，改进了丝锥的结构形式，将标准丝锥的一次切削加工，分为工、II, II工三锥切削，同时，将丝锥加工成跳齿型，很好地解决了断屑间题，切削轻快，效果非常好，效率大大提高，冷却效果也得到了改善。
M5跳齿丝锥的结构形式，见图6,跳齿丝锥的几何参数，见表6,丝锥的技术条件:a)切削部分的硬度HRC62一64,其余HRC32一42; b)刀齿宽度的2儿沿螺纹齿形铲螺纹底孔设计根据钛合金的特性加工螺纹底孔时孔径公差可放大一些。螺纹公差带位置和精度等级确定后，在成歇满足内螺纹小径D1公差等级的清况下，适当加大螺纹底孔直径，冷却后螺纹底孔的收缩量，能够抵消这一部分的加大量，加工后的螺纹满足设计精度要求。由于不同牌号的钛合金、不同的锻造热处理方法、不同的结构形式等厦因，螺纹底子L加大的量也不同，根据具体.嗜况进行试加工来确定。
3.冷却液
钛合金玫丝时使用的冷却液与钻削加工时使用的冷却液相同。

通过对钛合金的特性分析，重点解决了钛合金钻削和攻丝加工过程中存在的难题，并取得良好效果，得出如下结论:W2Mo9C二4Vo8材料的钻头和丝锥适合钛合金加工;[2)改进钻头几何参数，可使钛合金零件的加工效率有显著的提高;[3)改进丝锥结构形式，可使钛合金零件的加工效果得到明显的改善;[4)配制适合钛合金加工的冷却液，可延长切削刀具的寿命。