​鈦合金（jīn）高精度大（dà）批量墊片的（de）車削工藝（yì）

　隨（suí）著科學技術的發展以及產品可（kě）靠性要求的不斷提高，產品裝配調試需求鈦合（hé）金墊片也越（yuè）來越多。這類環形片狀墊片的結構雖然簡（jiǎn）單，其厚度在0.7～0.4mm之間，其表麵質量和（hé）幾何形（xíng）狀精度要求較高，由於其自身剛性（xìng）差以（yǐ）及（jí）鈦合金材料的難加工性，使得墊片（piàn）的加工精度很難保證。本文（wén）通過對鈦合金墊片的車削過（guò）程控製，並在實踐證明該車削（xuē）工藝有效地（dì）解決（jué）了鈦合（hé）金高精度大批量墊片質量控（kòng）製問（wèn）題（tí）。

1.車削（xuē）墊片的工藝分析

　　材料為鈦合（hé）金，用（yòng）通常的卡盤夾緊車（chē）削的加工方法是無法保證零件的精度要求。此零（líng）件為（wéi）環形薄片零件，加工難度有三點：一是如何解決鈦合金材料的（de）刀具問題；二是如何保證零件的加工尺寸精度及形位公差；三是如（rú）何保證大批量生產。

2.目前車削鈦合金墊片（piàn）存在問題：

　　（1）鈦合金屬於難加材料，使用普通（tōng）刀具車削鈦合金材（cái）料，刀具磨損快，表麵粗糙度差，精度無法保證。

　　（2）在切削力的擠壓作用下導致零件變形，特別是背向力的作用使墊片受到擠（jǐ）壓作用使其變形，直（zhí）接影響墊片的尺寸精度及形位公差。

　　（3）墊片剛性差，壁超薄，強度低，在切削（xuē）過程中容易產生振動（dòng）使其變形。由於每次車（chē）削時，其內（nèi）部應力（lì）的釋放使其（qí）彎曲（qǔ）、扭曲變形（xíng）。

　　（4）裝夾方式及夾緊力變形。由於墊片（piàn）壁超薄（báo），如果采用徑向夾緊，受徑向力的作用（yòng）使（shǐ）零件產生彈性（xìng）變形（xíng）。

　　（5）切削熱變形。由於墊片材（cái）料為鈦（tài）合（hé）金，其強度高不易車（chē）削，切削熱集（jí）中於刀尖部位，刀具高溫硬度、強度受到影響，刀尖磨損加劇，熱量集中使（shǐ）墊片變形，特別（bié）是在車（chē）削端麵時，超（chāo）薄墊片片零件因單麵受熱，在左右端麵間形成溫差而變形，造成的幾何形狀誤差非常明（míng）顯，從而影（yǐng）響零件的加工精度。

　　（6）切削用量引起的變（biàn）形。合理選擇切削用（yòng）量能夠有效的減小切削力，從而（ér）減小零件變形。

　　（7）鈦合金原材料均采用鈦（tài）棒加（jiā）工，目前墊片的製造方法是采用（yòng）高精度數控線切割設備，使用“慢走（zǒu）絲”加工，這種加工方法的缺（quē）點是製造周期長，生（shēng）產效率低，製造成本高，滿足不（bú）了批量生產需求。

3.解決措施

　　（1）針對鈦合金難材料，進行了（le）大量的試驗及總結：①刀具（jù）材料的（de）選擇。應盡（jìn）可能采（cǎi）用硬質合金刀具（jù），並（bìng）應選用（yòng）與鈦合金（jīn）親和（hé）力較小的YG類硬質合金。如為斷續切削或有（yǒu）衝擊時，也可采用高速鋼刀具(如W2Mo9Cr4VCo8等)，或采用超細顆粒的硬質合金（jīn）（如YG10H、YG8W等）。②合理（lǐ）選擇刀具幾何（hé）參數。刀具的磨損，刀鈍會使零件（jiàn）主切削抗力增大，造成墊片變（biàn）形，刀具切削刃太鋒利雖然有利於切（qiē）削，但刀具強度較（jiào）低，刀具易於磨損，反（fǎn）而使切削力增大，同樣使零件變形，通過反複（fù）加工實（shí）踐，在精加工時（shí），前（qián）角取γ0=15°～20°，後角取（qǔ）α0=8°～12°。③切削用量的選（xuǎn）擇。選用較低的切削速度及較大的進給量和切削深度。用硬質合金車刀車（chē）削時，可取s=0.1～0.3mm/r；粗加工時切削深度一定（dìng）要大於氧（yǎng）化皮的深度。

　　（2）選擇合理的裝夾方式，采用軸向壓緊，減小工件的幾何形狀誤差，夾緊力（lì）不宜過大，以免工件變（biàn）形。

　　（3）細化加工工序（xù），減小墊片變形。墊片加工過（guò）程分段進（jìn）行，粗、精加工分開（kāi）進行，避免工序集中（zhōng），消除精（jīng）加工（gōng）時切削力較大引起的變形，粗車後零件通過熱處（chù）理時效消（xiāo）除殘（cán）餘應力，減小零件的（de）應力變形（xíng）。

　　（4）合理選擇切削參數。合理選擇切削（xuē）參數，在有效保證零件加工（gōng）精度的（de）情況下，提高加工效率。根據經驗及加工實踐（jiàn），精加工時（shí）切削速度V=50m/min,進給量f=0.06～0.1mm/r,零件越薄進給量要越小（xiǎo），背吃刀量ap=0.05～0.1mm.

　　（5）選擇（zé）切削液，采用濕加工降低切削區溫度，提高表麵質量，延長刀具壽命。一般應選（xuǎn）用極壓乳化（huà）液來冷（lěng）卻，流量應充足。充分使用切削液進行冷卻，防止零件熱變（biàn）形，防止由於熱量集中。

　　（6）設計合理的夾具，控製墊片的變形和滿足批量（liàng）生產需求。根據墊片的結構和需要，盡力滿足墊（diàn）片的加工精度，設計（jì）了簡（jiǎn）易夾具。

4.工藝方案

　　墊片加工工藝流（liú）程：下料→粗加工→熱處（chù）理（時效）→精（jīng）加工（gōng）。

　　（1）下（xià）料。

　　（2）粗車削加工。

　　（3）鉗工鑽孔（kǒng）3xφ4mm孔（多件（jiàn）加工）。

　　（4）熱處理時效。

　　（5）使用軟爪夾（jiá）持外圓φ52mm車（chē）削，保證形位公差要求，平麵度0.01mm，垂直度0.015mm，內孔φ20H9,倒銳（ruì）角毛刺。

5.結語

　　通（tōng）過運用以上車削（xuē）過程控製，有效地防止了墊片（piàn）在車削過程中的變形量，使零件尺寸精度及形位公差要求得（dé）到保證（zhèng），加工質量（liàng）穩定，並且提高了生產效率，降低（dī）了製造成本。鈦合金高精度（dù）大批量墊片（piàn）車削工藝實用（yòng）性強，具有較強的（de）推廣作用。