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超大深宽比薄盘类钛 合金 联轴器膜片径向切开方法

阅读：374发布：2023-03-09

专利汇可以提供超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，属于钛合金联轴器膜片加工技术领域。它解决了钛合金联轴器膜片不易加工的问题。它首先将待加工钛合金联轴器膜片内孔与心轴配合，该心轴一端用车床卡爪装夹，另一端用顶尖顶住，并用压盖压紧；然后采用阶梯切入法，选择多把鱼形反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片外圆；最后夹紧待加工钛合金联轴器膜片的外圆，选择多把宽度不同的内孔反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片内圆，将待加工钛合金联轴器膜片沿径向切为两件。本发明适用于薄盘类钛合金联轴器膜片的径向切开。，下面是超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一：将待加工钛合金联轴器膜片(1)内孔与心轴(2)配合，该心轴(2)一端用车床卡爪装夹，另一端用顶尖顶住，并用压盖(3)压紧；
步骤二：采用阶梯切入法，选择多把鱼形反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片(1)外圆；
步骤三：夹紧待加工钛合金联轴器膜片(1)的外圆，选择多把宽度不同的内孔反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片(1)内圆，将待加工钛合金联轴器膜片(1)沿径向切为两件。
2.根据权利要求1所述的超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：所述待加工钛合金联轴器膜片(1)内孔与心轴(2)采用零过渡配合。
3.根据权利要求1或2所述的超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：在加工过程中采用的切削液为硫化油。
4.根据权利要求1或2所述的超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：鱼形反切刀和内孔反切刀的切削参数均为：n＝(5～8)r/min；f＝0.075～
0.25mm/r，其中n为车床主轴转速，r为转数，f为进给率，mm为毫米。
5.根据权利要求1所述的超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：步骤二中选择的多把鱼形反切刀的宽度不同。
6.根据权利要求1或5所述的超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：所述鱼形反切刀为5把。
7.根据权利要求1所述的超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：步骤三中选择的多把内孔反切刀的宽度不同。
8.根据权利要求1或7所述的超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，其特征在于：所述内孔反切刀为2把。

说明书全文

超大深宽比薄盘类钛 合金 联轴器膜片径向切开方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，属于钛合金联轴器膜片加工技术领域。

背景技术

[0002] 燃气轮机联轴器膜片由于直径大，内孔小，使得至小需要用两个零件锻成一个毛坯，因此，将其沿径向切开是个难题。

[0003] 钛合金联轴器膜片不易加工的主要原因如下：

[0004] 1、钛合金切屑在空气中的氧、氮作用下，易形成脆硬化合物成短碎片状，使刀具与切屑的接触长度变得很短，切削力和切削热集中在切削刃附近，容易引起崩刃；

[0005] 2、钛合金联轴器膜片与刀具材料的化学亲和力强，切屑与刀具粘接现象严重，使刀具的粘结和扩散磨损严重；

[0006] 3、钛合金导热系数很小，仅为45 钢的1/6～1/7，导热性极差，而且密度低、比热小，切削时热量集中在切削刃附近，刃区温度极高，使刀具磨损迅速，甚至因过热而丧失切削性能；

[0007] 4、钛合金弹性模量小，约为45钢的1/2，故后刀面处的工件弹性恢复大，磨擦严重。同时，工件在加工中的加紧变形和受力变形也大，因而会减低加工精度；

[0008] 更需要注意的是，钛合金切屑容易燃烧起火，为此，切削时应避免形成过于细小的切屑，切屑不能堆积，或用水、乳化液沾湿切屑。

[0009] 综上，钛合金联轴器膜片切深巨大而且属于难加工材料，一般是不可想象的。

发明内容

[0010] 本发明是为了解决钛合金联轴器膜片不易加工的问题，提供一种超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法。

[0011] 本发明所述超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，它包括以下步骤：

[0012] 步骤一：将待加工钛合金联轴器膜片内孔与心轴配合，该心轴一端用车床卡爪装夹，另一端用顶尖顶住，并用压盖压紧；

[0013] 步骤二：采用阶梯切入法，选择多把鱼形反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片外圆；

[0014] 步骤三：夹紧待加工钛合金联轴器膜片的外圆，选择多把宽度不同的内孔反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片内圆，将待加工钛合金联轴器膜片沿径向切为两件。

[0015] 所述待加工钛合金联轴器膜片内孔与心轴采用零过渡配合。

[0016] 在加工过程中采用的切削液为硫化油。

[0017] 鱼形反切刀和内孔反切刀的切削参数均为：n＝(5～8)r/min；f＝0.075～0.25mm/r，其中n为车床主轴转速，r为转数，f为进给率，mm为毫米。

[0018] 步骤二中选择的多把鱼形反切刀的宽度不同。

[0019] 所述鱼形反切刀为5把。

[0020] 步骤三中选择的多把内孔反切刀的宽度不同。

[0021] 所述内孔反切刀为2把。

[0022] 本发明的优点是：本发明方法中，由于待加工工件材料为钛合金，其切削加工变形系数小、切削温度高，主切削力小，而背向力大，加工表面易生成硬脆变质层，特别是粘刀现象严重，采用外圆切刀反切形式比较合理，这样可以保证顺利排屑，防止切屑刮伤加工面，影响产品质量。附图说明

[0023] 图1为采用本发明方法径向切开钛合金联轴器膜片时的装夹方式示意图；

[0024] 图2为鱼形反切刀的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述超大深宽比薄盘类钛合金联轴器膜片径向切开方法，它包括以下步骤：

[0026] 步骤一：将待加工钛合金联轴器膜片1内孔与心轴2配合，该心轴2一端用车床卡爪装夹，另一端用顶尖顶住，并用压盖3压紧；

[0027] 步骤二：采用阶梯切入法，选择多把鱼形反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片1外圆；

[0028] 步骤三：夹紧待加工钛合金联轴器膜片1的外圆，选择多把宽度不同的内孔反切刀，依次切入待加工钛合金联轴器膜片1内圆，将待加工钛合金联轴器膜片1沿径向切为两件。

[0029] 本实施方式可用于钛合金TC11联轴器膜片超大深度切开工艺中，其采用反切加工。对待加工钛合金联轴器膜片1进行加工，由于其外圆较大，内孔较小，因此切开方案为先从外圆加工。根据需要选择5把宽度不同的鱼形反切刀作为外圆切刀组，起到主切削作用，其刀具宽度和有效切削深度如表1所示：

[0030] 表1

[0031]序号 1 2 3 4 5
刀具宽度 11mm 10.5mm 10mm 9.5mm 9mm
有效切削深度 50mm 110mm 170mm 230mm 280mm

[0032] 内孔反切刀起到分配切削量的作用，它降低了待加工钛合金联轴器膜片1的切削难度，解决了刀具制作困难及使用颤动问题。

[0033] 鱼形反切刀的材料选择为：刀体45钢，刀片YM052。

[0034] 具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，所述待加工钛合金联轴器膜片1内孔与心轴2采用零过渡配合。

[0035] 具体实施方式三：本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，在加工过程中采用的切削液为硫化油。

[0036] 该硫化油在使用前被充分冷却。

[0037] 具体实施方式四：本实施方式为对实施方式一、二或三的进一步说明，鱼形反切刀和内孔反切刀的切削参数均为：n＝(5～8)r/min；f＝0.075～0.25mm/r，其中n为车床主轴转速，r为转数，f为进给率，mm为毫米。

[0038] 具体实施方式五：本实施方式为对实施方式一、二、三或四的进一步说明，步骤二中选择的多把鱼形反切刀的宽度不同。

[0039] 具体实施方式六：本实施方式为对实施方式一、二、三、四或五的进一步说明，所述鱼形反切刀为5把。

[0040] 具体实施方式七：本实施方式为对实施方式一、二、三、四、五或六的进一步说明，步骤三中选择的多把内孔反切刀的宽度不同。

[0041] 具体实施方式八：本实施方式为对实施方式一、二、三、四、五、六或七的进一步说明，所述内孔反切刀为2把。

[0042] 本发明在切削加工时需要提供充分的冷却液至切削区，以降低切削温度，减弱工件材料与刀具材料间的化学反应。

[0043] 切削参数的试验：

[0044] 在保证切刀强度及切削性能稳定的条件下，需要反复试验切削速度及进给量，再根据不同的切削参数对切削性能影响的不同，确定最佳的试验方案。

[0045] 试验结果及分析：

[0046] 反切车刀形状和角度对切削性能的影响：

[0047] 由于钛合金塑性小，刀屑接触长度短，宜选较小前角γ。，由于钛合金弹性模量小，应取较大后角α。，以减小摩擦，并增强刀尖散热性能。

[0048] 综合以上要求取γ。＝8°±10′，αo＝12°±10′。

[0049] 经过现场加工实验证明，在相同的切削参数下，采用反切比正切有优越性，反切比正切能有效地提高排屑效果，反切的切屑可沿切刀切削方向直接向下滑落，从而防止切屑挤压在切槽里，不能顺畅排出。

[0050] 由于本发明为锻件切开加工，为提高材料的利用率，切刀厚度最薄确定为9mm。另外，当锻件壁厚为280mm，采用外圆切刀组阶梯切入法，5把不同宽度的鱼形反切车刀依次切入，在余量较小的状态下，以内孔反切刀自内孔侧切开零件。

[0051] 经过实验证明：本发明方法对工件切开深度之大及切开后获得的两零件厚度之薄都达到了现有技术达不到的程度。本发明方法可以有效地完成TC11环形锻件的切开加工，并为加工同类材料的产品车削提供有效参考，同时保证了前、后联轴器装配质量和生产周期。

[0052] 超大深宽比一般指深宽比值为5以上。

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