钛棒是钛合金材料里面最常用的一种。如何才能加工出外观面光滑,精度达到H11,H9,H8,H7的钛棒。那就不得不说一下:无心磨床。
无心磨床是不需要采用工件的轴心定位而进行磨削的一类磨床,主要由磨削砂轮、调整轮和工件支架三个机构构成,其中磨削砂轮实际担任磨削的工作,调整轮控制工件的旋转,并控制工件的进刀速度,至于工件支架乃在磨削时支撑工件,这三种机件可有数种配合的加工方法。
根据钛合金材料的特性,磨削时具有以下5大特点。
1、高硬度
钛合金作为一种高强度材料,其硬度很高,通常在HV350~400之间。这也导致钛合金磨削时,磨削工具经常会出现损耗、折断等情况。
2、低导热性
钛合金的导热系数很低,远远低于钢材等常规材料。在钛合金磨削时,热量会在短时间内堆积在磨削区域,导致切削液不易排出,容易造成磨削加工表面质量不良的问题。
3、易受氧化
在高温高压下,钛合金材料容易氧化,造成表面质量不良,加工难度大。因此,在钛合金磨削时,需要采用合适的磨削液,加强冷却和润滑,减少氧化的风险。
4刀具易粘接磨损。砂轮和钛合金材料在接触过程中,摩擦引起高温,会导致钛合金发生变形,粘附在砂轮上或磨粒脱造成砂轮损坏。
5存在冷硬现象。钛元素的化学活性强,磨削产生的高温环境下,钛合金材料表皮发生化学反应,不仅合金弹性降低,而且表面硬化,加工过程更加复杂,会降低零件的抗疲劳强度。
砂轮的选择
1碳化硅砂轮。碳化硅砂轮硬度高、磨损小,能够有效地降低磨削温度,从而保证磨削质量。
2立方氮化硼不仅硬度高,而且可以耐高热,在不少企业中应用;聚晶金刚石的使用,能适应钛合金在磨削时高热、高速的要求,其稳定性较好,目前也广泛应用。
钛合金磨削加工工对冷却液的要求。
为了快速带走热量。在无心磨床加工过程中需要使用研磨液。除具有冷却的作用外还有冲洗作用产品表面的细沙等作用。清理砂轮表面的残留物,使用高压清洗装置,对砂轮表面的粘附物进行及时清洗,有助于减小定位误差。宜选用含有多种极压添加剂的水溶性磨削液。
钛合金磨削关键的磨削参数,如适当的进给量、转速等,
依照我们经验对TC4φ10钛棒为例,最佳磨削深度为0.05~0.1mm,最佳砂轮速度为25m/s,此时砂轮粘附率最小,磨制表面最佳。
钛合金材料具有广阔的应用市场。随着钛合金材料的应用范围更加广泛,对钛合金材料进行磨削加工时,只有不断改进工艺,优化设备仪器,才能获得高精度、高性能的钛合金棒材。