钛合金叶片加工工艺

发布时间：2017-10-07所属分类：文史论文浏览：1次

摘 要： 这篇工艺论文投稿发表了钛合金叶片加工工艺，制造飞机发动机的钛合金叶片，主要是将钛合金加工成薄壁曲面零件。叶片制作的操作手段与切削设备需要专业人员的研究，所以需要将钛合金叶片加工工艺进行不断完善与革新，促使我国钛合金叶片制造得以快速发展。

　　这篇工艺论文投稿发表了钛合金叶片加工工艺，制造飞机发动机的钛合金叶片，主要是将钛合金加工成薄壁曲面零件。叶片制作的操作手段与切削设备需要专业人员的研究，所以需要将钛合金叶片加工工艺进行不断完善与革新，促使我国钛合金叶片制造得以快速发展。

　　关键词：工艺论文投稿,钛合金;叶片;加工工艺

　　引言

　　钛合金叶片可以将飞机发动机的动能转换为机械能。而飞机发动机对于叶片有着极高的要求，对叶片的形状与尺寸有着极为严格的规范，叶片还需要具有高稳定性和高使用寿命。叶片的工作环境处于高速、高压与高温中，这对叶片的质量有着极高的要求。因此，需要使用钛合金作为叶片的制作材料。但是，钛合金的加工还有许多难点，需要专业人员将钛合金加工技术进行提升。

　　1钛合金叶片加工工艺

　　1.1钛合金叶片切削特性

　　将钛合金进行叶片加工时，钛合金的切削设备较为落后，不能将钛合金顺利进行加工，而叶片的制造同样有着一定的难度，其难题主要体现在以下几个方面。

　　(1)较强的硬度、极高的强度是钛合金的主要特性。它的特性决定了钛合金切削时摩擦系数较大，会产生极高的热量。但是，钛合金本身的导热性较低，不能有效进行散热。

　　(2)加工钛合金时，钛合金的弹性较弱，会使切削设备出现不断的回弹，从而损害切削设备。

　　(3)切削设备在进行钛合金加工时，所承受的应力极大，使切削设备的损坏程度不断加深。

　　(4)切削加工钛合金时，钛合金会产生较大的粘度，切削设备会与工件产生粘合，严重影响钛合金锻件的精确性。

　　(5)钛合金叶片在制造时需要加工的范围较大，设备在进行较长时间的加工中会不断出现损坏，使得叶片的制造精准性出现较大偏差。

　　(6)钛合金叶片的制造工序较为繁琐，制造时会使叶片遇到外力导致变形，严重影响叶片的质量。

　　(7)叶片的制造对操作人员有着极高要求，需要严密控制切割方向与切割力度，哪怕经验丰富的操作人员也会出现失误，极大地影响着叶片制造的进度与准确性。钛合金的特点与叶片的制造工序的难度，严重影响了目前我国钛合金叶片的生产。为保障钛合金叶片的制造质量符合标准，急需革新与完善钛合金叶片制作工艺，培训操作人员的技能，促使我国钛合金叶片制造得以快速发展。

　　1.2叶片加工技术要求

　　飞机发动机工作需要顺畅的空气流动，因此钛合金叶片的表面需要光滑。在钛合金叶片制造时，叶片的切削需要精准操作，叶片的整体要保证足够的光滑，粗糙度需要高为0.8μm，叶片的纹理方向需要统一。1.3叶片加工定位基准钛合金叶片的榫根制造是叶片制造极为重要的工作，制造需要极高的精准度。榫根的制造工作，需要切削设备具备一定的刚性，以保障榫根制造的准确性。在叶尖的制造中，可以添加一些定位的工艺孔，使用工艺孔将叶尖进行辅助定位，以精确地使榫根与叶尖进行有效结合，保障叶片的整体质量符合规定的标准。

　　1.4叶片加工的人员操作

　　钛合金加工时，切削设备的选择有着极高的要求，需要选择导热性能优秀、化学反应较低与强度较高的切割设备，如钨、钴类合金设备。钛合金叶片制造时，选择的切割设备需要与叶片加工曲面相适应，还要确定切削设备的性能符合要求。工作人员要保障切削设备的辅助功能，包括机床的功率、铣头的转速与刀杆都需要严格要求。在钛合金叶片制造时，操作人员需要根据以下标准进行操作。(1)钛合金加工设备需要使用前角较小的刀具，防止钛合金加工时刀具的前角可以加大与切削面的长度，以降低刀具的磨损程度。(2)钛合金切削工作中，操作人员需要严格控制切削转速，防止钛合金加工设备的切削速度过快，使得刀具出现严重损害，降低刀具的使用寿命。(3)钛合金切削工作中，走刀量可以有效控制热量的产生。因此，为了避免切削工作热量过高，应多加走刀量，降低切削速度。

　　2钛合金叶片加工对机床的设计要求

　　钛合金叶片的制造工序极为繁琐，需要进行三维曲面的设计操作。如果使用传统的三轴联动制造模式，需要对叶片表面依次进行制造。这种方法制造的叶片极易变形，且叶片的表面光滑程度不能达到标准。而使用五轴联动制造方式，其刀轴可以随着叶片制造的不同需求，控制刀轴的角度进行转变，以全面满足叶片三维曲面的制造要求，显著提升叶片的制造质量。五轴联动设备在叶片的制造中可以进行环绕式加工。这种制造模式能够防止叶片制造过程中出现变形，可以使叶片表面光滑，极大地提升钛合金叶片制造工作的进度与质量。因此，在钛合金叶片加工中，应采用五轴联动设备进行叶片制造。目前，我国钛合金叶片制造的提升工作需要提高切削设备的效率，保障切削工作的质量达到规定的标准。但是，过快的速度与切削力度，会严重影响叶片制造的精确度与稳定性，更会使切削设备出现极大损害。所以，在使用五轴联动设备进行叶片制造时，五轴联动设备需要具备一些功能。

　　(1)叶片加工时，五轴联动设备需要较快的转速、精确的控制系统，更要保障设备的能源供应。对于五轴联动设备的切削零件，需要具备较强的硬度，减缓转速过快导致的刀具损害。

　　(2)钛合金的特性导致其加工极为困难，因此具有强大的切削能力与扭矩输出，是五轴联动设备运行的前提。

　　(3)钛合金叶片有着极高的准确性要求，因此五轴联动设备需要具备极为精密的操作控制，使操作人员的操作可以准确进行钛合金加工。

　　(4)五轴联动设备需要有着极高的耐性，设备的各个零件有着严格的质量标准，拼装时需要专业人员进行严密拼装，保障五轴联动设备可以对钛合金进行有效加工。

　　3结语

　　钛合金叶片有着极为重要的用途，因此我国需要对钛合金叶片的加工进行有效完善与革新，加强钛合金加工设备，从根本上提升钛合金叶片制造的精准度与稳定性。

　　参考文献

　　[1]沈福金.钛和钛合金加工技术的发展近况[J].世界制造技术与装备市场，2015，(4).

　　[2]李树侠，朴松花.钛合金材料的机械加工工艺综述[J].飞航导弹，2014，(8).

　　[3]宋智勇，牟文平，阮超.钛合金航空结构件的高效数控加工[J].航空制造技术，2016，(7).

　　作者：王丹 史昊天 单位：北华航天工业学院工程技术训练中心

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