在高端制造业中,钛合金异形件CNC加工面临诸多难点。
材料特性方面,钛合金导热系数低,加工时热量难散发,切削区域温度剧升,加速刀具磨损,还会使工件变形、改变金相组织。其化学活性大,高温下与氧、氮反应形成硬化合物,加剧刀具损耗、影响表面质量。同时,钛合金弹性模量低,切削时易弹性变形,去除力后回弹,影响加工精度。
加工工艺上困难重重。合适的切削参数范围窄,速度、进给量和切削深度需准确把控,否则影响效率与质量。异形件形状复杂,加工路径规划要避免干涉、保证连续稳定,特殊结构更是增加规划难度。而且,钛合金切屑粘性大,排屑不畅会使温度升高,加剧刀具磨损和工件变形。
刀具选择与磨损问题突出。需选用高硬度、耐磨且化学稳定的刀具材料,但刀具磨损仍较快。刀具几何参数要根据加工情况优化,异形件的复杂性加大了设计难度。
加工设备和精度控制也是挑战。钛合金加工切削力大,设备需高刚性,否则易振动,影响外观和性能。异形件精度要求高,要准确控制机床运动、刀具补偿等,材料的弹性模量低和热变形增加了精度控制难度。
尽管钛合金异形件CNC加工挑战众多,但随着技术发展,有望逐一攻克这些难题。