& S, b* R/ x& C3 k* I6 L" N 由于YT類硬質(zhì)合金車刀與鈦合金材料結(jié)合力強，容易發(fā)生粘結(jié)磨損，所以粗車內(nèi)孔的刀具選擇YG8硬質(zhì)合金車刀，刀具的主偏角95°，副偏角35°左右，前角6°，后角9°，切削參數(shù)為：v=70m/min，f=0.2mm/r，ap=1mm。圖3所示為加工實況，內(nèi)孔粗加工完成后，要給精加工留量0.15mm。- F- K, ^7 Q2 o3 Q0 f, I- s
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圖3 粗加工
" s9 T* k0 |7 F; i$ F! w! a 3.圓周36個槽的加工 ) }8 {/ x j$ |' y+ b8 W 薄壁鈦合金套圓周上36個槽的加工，選擇在四軸立式加工中心上，利用分度頭通過一夾一頂?shù)难b夾方案，如圖4所示。裝夾時需要做一個心軸2，心軸的一端外圓被三爪自定心卡盤3卡住，另一端外圓有一個止口并與薄壁鈦合金套筒4的一端內(nèi)孔間隙配合，配合間隙為0.02mm，薄壁鈦合金套的另一端內(nèi)孔與堵頭1的外圓間隙配合，配合間隙為0.02mm，堵頭的另一端端面中心打有中心孔，通過活頂尖5將其頂住。4 o6 _* s" B c2 M3 u* A. A6 e
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圖4 銑槽裝夾示意圖
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1.堵頭 2.心軸 3.三爪自定心卡盤 4.薄壁鈦合金套筒 5.活頂尖
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銑槽加工時，由于薄壁變形后應(yīng)力集中，容易造成槽寬變窄，所以應(yīng)使用厚度略大于槽寬的鋸片銑刀。這里刀具選用厚度為0.7mm、內(nèi)孔直徑為22mm、外圓直徑為60mm的高速鋼鋸片銑刀，齒數(shù)為72齒，其中直徑為22mm的內(nèi)孔與銑槽刀具的伸出軸間隙配合，配合間隙為0.02mm，圖5所示為銑槽刀具。0 Z- ]4 K, f: H- ? W; P4 G& `) P
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圖5 銑槽刀具
* A+ P8 }) Y/ t 銑槽加工參數(shù)選擇為：n=100r/min，f=25～30mm/min，ap=2mm。背吃刀量=鋸片厚度，這里吃刀深度≥薄壁套的壁厚1.8mm，因為經(jīng)過試驗，如果不是一次切開而是分層切削，由于應(yīng)力集中，第二次進刀就會在分層處造成刀具的崩刃甚至斷裂，同時加工效率大大降低，所以這里選擇ap=2mm。需要注意的是，鋸片銑刀沿鈦合金套筒套徑向進刀時，背吃刀量ap≥薄壁套壁厚1.8mm，不要分層銑削，否則切開的薄壁套在開口處由于應(yīng)力集中，會使開口處產(chǎn)生變形，導(dǎo)致縮口，第 2次進刀鋸片銑刀不能順利進刀，導(dǎo)致鋸片銑刀出現(xiàn)崩刃或斷裂，致使加工不能順利進行。圖6所示為加工實況。3 {) r4 H3 Z" U+ Z
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圖6 銑槽加工
8 b [7 _2 D. ^+ t. ?* t 4.內(nèi)孔毛刺的去除 2 K; I2 a1 R1 D 薄壁鈦合金套內(nèi)孔銑削加工完成后，由于鈦合金對刀具材料的化學(xué)親和性強，容易粘刀，所以銑出的毛刺不會輕易斷掉，而是卷曲在內(nèi)孔的兩端，如圖7所示，所以需要將其去掉。采用的方法為利用尖嘴鉗將其逐一掰掉。由于掰掉后的內(nèi)孔還會留有去不掉的毛刺，所以粗加工時留下的0.15mm精加工余量正好在精加工時將其去除。 5 \ w7 }2 e- S' ?5 e' T8 C
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圖7 內(nèi)孔卷曲毛刺
; e) ?4 E; G u 5.內(nèi)孔的精加工, f6 w* f* H! J6 g' s5 _
薄壁鈦合金套的內(nèi)孔精加工還是采用粗加工時的裝夾方案，即利用銅軟包爪裝夾外圓，利用內(nèi)孔精車刀精鏜內(nèi)孔。' M t% m4 D* G2 u
鏜內(nèi)孔精車刀選擇陶瓷刀具，刀具主偏角95°，副偏角35°，主前角8°，后角 12°。切削參數(shù)如下：n=400r/min，v= 55m/min，f=0.15mm/r，ap=0.15mm。 ; y, p8 R3 K: }7 R& i, P$ s 6.外圓的拋光加工 / s# C0 b/ j \; H4 v 由于薄壁鈦合金套內(nèi)外圓毛坯比較規(guī)矩，外圓已經(jīng)達到了規(guī)定的尺寸要求，所以不需要單獨加工，但是表面粗糙度不是太理想，需要進行外圓的拋光加工處理。 $ Z% [6 Y4 D1 c 外圓拋光也是選擇在數(shù)控車床上，通過三爪自定心卡盤與活頂尖一夾一頂?shù)难b夾方案。如圖8所示，心軸的一端裝夾在三爪自定心卡盤上，心軸的一端外圓與薄壁鈦合金套的一端內(nèi)孔間隙配合，配合間隙為0.02mm；薄壁鈦合金套的另一端內(nèi)孔與堵頭的外圓相配合，配合間隙也為0.02mm，活頂尖與堵頭的中心孔相配合。5 {9 z) Z/ |6 ~/ M8 p$ Y3 R
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圖8 外圓拋光
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拋光的時候，先在薄壁鈦合金套的外壁涂一層專用拋光皂（見圖9），然后起動主軸，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min，利用拋光輪對其外圓進行拋光處理。9 x# ]' z4 e' u4 i
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圖9 拋光皂
0 }% T$ G: X- o' b, v! z 最終加工完成后的零件如圖10所示。 2 l' S# @; Y+ S: F
