在高端制造業(yè)中,鈦合金異形件CNC加工面臨諸多難點。
材料特性方面,鈦合金導熱系數(shù)低,加工時熱量難散發(fā),切削區(qū)域溫度劇升,加速刀具磨損,還會使工件變形、改變金相組織。其化學活性大,高溫下與氧、氮反應形成硬化合物,加劇刀具損耗、影響表面質(zhì)量。同時,鈦合金彈性模量低,切削時易彈性變形,去除力后回彈,影響加工精度。
加工工藝上困難重重。合適的切削參數(shù)范圍窄,速度、進給量和切削深度需準確把控,否則影響效率與質(zhì)量。異形件形狀復雜,加工路徑規(guī)劃要避免干涉、保證連續(xù)穩(wěn)定,特殊結構更是增加規(guī)劃難度。而且,鈦合金切屑粘性大,排屑不暢會使溫度升高,加劇刀具磨損和工件變形。
刀具選擇與磨損問題突出。需選用高硬度、耐磨且化學穩(wěn)定的刀具材料,但刀具磨損仍較快。刀具幾何參數(shù)要根據(jù)加工情況優(yōu)化,異形件的復雜性加大了設計難度。
加工設備和精度控制也是挑戰(zhàn)。鈦合金加工切削力大,設備需高剛性,否則易振動,影響外觀和性能。異形件精度要求高,要準確控制機床運動、刀具補償?shù)?,材料的彈性模量低和熱變形增加了精度控制難度。
盡管鈦合金異形件CNC加工挑戰(zhàn)眾多,但隨著技術發(fā)展,有望逐一攻克這些難題。