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钛合金骨架结构件加工件难度有哪些?

2021-03-06 10:06:41


钛合金骨架结构件有一对单角度面和一对空间复合角度面,零件的加工精度直接决定其与蒙皮的焊接质量。由于零件形面复杂,精度要求高,材料为难加工材料——铸造钛合金,结构刚性差,容易发生变形,因此钛加工件零件加工难度很大。钛加工件厂家通过对零件加工工艺难点的分析,经实践中不断摸索,总结出一套可行的工艺解决方案,经过批量的生产验证,采用该工艺方法,零件质量稳定,加工效率提高。那么加工件中难度具体有哪些呢?

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1.零件形状复杂

零件的两组主要平面(角度面 I 和 复合角度面 II)都与零件的对称平面(XY 平面)成一 定角度,特别是前部的复合角度面 II,空间复合角 9.72°,由对称平面同时绕 x 轴、y 轴旋转得到,这 给零件加工过程中的定位、装夹造成很大困难。若在 批量生产中采用多轴数控机床加工,将大幅增加成 本。

2.零件尺寸要求多,关键尺寸设计精度高

钛合金加工件整个零件要求保证的尺寸超过 50 处,且图纸要 求未标注尺寸公差精度为 f 级。由于零件的角度面 I 和复合角度面 II 在后续组件的加工中要焊接蒙皮,因 此整个零件的外形尺寸和各处平面的平面度、表面粗 糙度必须符合要求。另外,两组角度面的角度公差要 求很严格,复合角度面前缘部分总长约 350mm 的窄 边全长宽度要求为(2.67±0.05)mm,角度面 I 与复 合角度面 II 各自的对称中心平面偏差要求小于 0.3mm。一旦复合角度面 II 角度超差,将直接导致前 缘宽度、复合角度面 II 对称度等多处尺寸超差。零件 中下部窗口中的两组同轴孔在装配中有重要作用,孔 径、孔距、同轴度、垂直度等必须进行严格控制。

3.铸造钛合金材料加工难,加工中易发生变形

零件材料硬度约为 HRC40,切削抗力大,容易产 生加工应力导致零件变形,加工精度难以保证。零件 表面共设计了 11 处减轻槽,导致零件刚性差。另外, 由于零件毛坯为铸件,各处减轻槽表面为表面硬度很 高的铸造氧化层,刀具在横筋和竖筋上行进,即使在 精加工阶段,每次切入、切出都要经过氧化层,导致 加工中振动强烈,刀具磨损快,从而直接影响了零件 最终的平面度、角度精度和表面粗糙度等。

以上就是钛合金骨架结构件加工件难度。

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