[发明专利]一种TA15钛合金框类零件加工工艺

说明书

本发明涉及一种TA15钛合金框类零件加工工艺，属于航空制造加工领域。它包括（1）、钻工艺孔、（2）、U钻预钻孔、（3）、粗加工槽腔、（4）、插铣转角、（5）、精铣筋条、缘条顶面、（6）、精铣腹板、（7）、精铣周边、（8）、精铣转角；本发明解决了TA15钛合金难加工材料的加工问题，为其在航空框类零件中的应用加工提供一套科学、经济、高效的工艺解决方案，提高了TA15钛合金框类零件的加工效率、节省了刀具费用，并提供了零件成品合格率。

技术领域

本发明涉及一种TA15钛合金框类零件加工工艺，属于航空制造加工领域。

背景技术

钛及其合金在国防工业上的使用，主要基于钛合金的优异性能：质量轻、比强度高、耐高温、耐腐蚀性好、高韧性，无磁性、可与复合材料匹配等。这些都为钛合金在国防工业中的应用提供了条件。

目前，TA15钛合金在航空领域的应用越来越广泛，TA15钛合金是典型的高强韧类难加工材料，其加工特性主要表现在以下几个方面：

①、TA15钛合金强度高，硬度大，所以要求加工设备功率大，刀具应有较高的强度和硬度。

②、切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力大。与45钢相比，钛合金的切削力虽然只有其2/3～3/4,可是钛合金切屑与前刀面的接触面积小，刀尖或切削刃承受的应力反而很大，刀尖或切削刃容易磨损。

③、TA15钛合金摩擦因数大、导热系数低，分别为铁和铝的1/4和1/16。刀具与切屑的接触长度短，切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发。这些因素导致导致钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加快并影响加工质量。

④、由于TA15钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，挤压刀具后刀面造成磨损加剧和工件变形。

⑤、TA15钛合金高温化学活性很高，容易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层，进一步加剧了刀具的磨损。

⑥、TA15钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面粘结，加之很高的切削温度，刀具易产生扩散磨损和粘接磨损。

与铝合金相比，TA15钛合金以上加工特性决定了其加工工艺对机床、刀具、加工工艺方法提出了更高的要求，除了选择强力切削机床，配备合适的加工刀具之外，更需要研究提出一套科学、经济、高效的工艺解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对TA15钛合金材料强度高、硬度大、摩擦因数大、导热系数低等难加工特性，提供一种TA15钛合金框类零件加工工艺。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种TA15钛合金框类零件加工工艺，它包括：

（1）、钻工艺孔；

（2）、U钻预钻孔：使用可转位刀具U钻在框类零件毛坯各框中间位置进行预钻孔，钻孔方式采用一钻到底非循环模式，必须满刀钻削，钻孔深度比铣削深度深1mm，并且腹板留有余量；最大钻孔深度必须小于排屑槽长度；

（3）、粗加工槽腔：由里向外加工方式；采用大直径大切深铣刀加工；为减少刀具在吃刀量较小的情况下产生冲击振动损坏和不必要的磨损，刀路转角处必须加圆弧过渡，减少刀具冲击；

（4）、插铣转角：在深槽或窄槽的特征需使用大的长径比刀具加工时，采用轴向插铣转角方式，减少刀具振动、增加刀具切削刚性；轴向、径向余量不能大于插铣刀具切削参数，不能切伤零件底角；

（5）、精铣筋条、缘条顶面：筋条、缘条顶面加工安排在粗铣之后精铣腹板之前，此时加工部位刚性较强，增加切削稳定性；

根据筋条、缘条形状又分为平顶筋、斜筋；

上述筋条、缘条类型都需要按照以下加工方式进行：