當(dāng)今社會,經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量顯著提高,對鈦合金材料的需求量持續(xù)提高,對相應(yīng)的機械加工工藝提出了更高要求。當(dāng)前形勢下,必須精準(zhǔn)把握鈦合金材料機械加工工藝的核心與
關(guān)鍵,綜合施策,全面提高鈦合金材料的實際性能。巨偉鈦業(yè)結(jié)合鈦合金材料的相關(guān)資料,將鈦合金材料的機械加工工藝,整理如下:
1、鈦合金材料應(yīng)用現(xiàn)狀
鈦合金材料是現(xiàn)代材料工程體系中的關(guān)鍵金屬材料類型之一,具有良好的耐熱性和抗腐蝕性等金屬性能,在現(xiàn)代建筑工程、機械加工工程領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。近年來,國家相關(guān)部門高度重視鈦合金材料的應(yīng)用,在機械加工工藝創(chuàng)新、工藝流程優(yōu)化等方面制定并實施了一系列重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,為新時期高質(zhì)高效地開展鈦合金材料機械加工提供了基本遵循與導(dǎo)向,在現(xiàn)代鈦合金加工領(lǐng)域取得了令人矚目的現(xiàn)實成就[1] 。同時,廣大科研機構(gòu)及機械加工單位同樣在創(chuàng)新鈦合金材料加工方法,優(yōu)化鈦合金材料加工工藝等方面進(jìn)行了積極探索,成就顯著。盡管如此,受加工刀具材料與參數(shù)等方面要素的影響,當(dāng)前鈦合金材料機械加工工藝實踐中依舊存在諸多短板,需要給予高度重視。
2、鈦合金材料的機械加工原則
隨著現(xiàn)代機械加工技術(shù)的快速發(fā)展,鈦合金材料機械加工的技術(shù)手段愈發(fā)豐富,使得傳統(tǒng)模式下難以完成的鈦合金材料加工任務(wù)具備了更大的可行性。就鈦合金材料的機械加工原則而言,一是要遵循合理性原則,既要選擇最為合理的加工工藝與方法,又要選擇最具適用性的操作刀具,充分體現(xiàn)現(xiàn)代集約化、精細(xì)化的鈦合金材料加工理念[2] 。二是要遵
循切削優(yōu)化原則,對切削條件與切削參數(shù)進(jìn)行動態(tài)化調(diào)整改進(jìn),保持整個機械加工機床的穩(wěn)定性,有效控制鈦合金材料加工中容易出現(xiàn)的縫隙問題,最大限度上降低鈦合金機械加
工誤差。三是嚴(yán)格控制切削量范圍原則,通過調(diào)整優(yōu)化相應(yīng)的切削范圍,掌握合理切削速度,防止切削速度過快或過慢而導(dǎo)致的刀刃損毀等問題,并有效控制切削深度。此外,還
應(yīng)遵循嚴(yán)謹(jǐn)性原則,將鈦合金機械加工工藝作為一個系統(tǒng)性的整體對待,可細(xì)化分為多個不同階段,使最終形成的鈦合金加工成品更具應(yīng)用價值,充分確保鈦合金材料的加工質(zhì)
量。
3、鈦合金材料的機械加工現(xiàn)狀及存在問題
3.1 對機械加工工藝方法的重視程度不足
在當(dāng)前技術(shù)條件下,鈦合金材料的機械加工需要充分運用現(xiàn)代化的加工工藝方法,全面提升鈦合金材料機械加工效率與質(zhì)量,全面促進(jìn)其整體質(zhì)效提升??v觀當(dāng)前鈦合金材料機械加工實際,普遍存在著對加工工藝方法重視不足,所采取的鈦合金材料機械加工工藝方法先進(jìn)性與針對性缺失,無法保證連續(xù)性、高強度的鈦合金材料機械加工需求。上述問題的存在,已經(jīng)逐漸發(fā)展成為阻礙鈦合金材料機械加工效果的關(guān)鍵因素。
3.2 對信息化加工工藝技術(shù)應(yīng)用不足
現(xiàn)代信息化技術(shù)的快速發(fā)展,為鈦合金材料機械加工提供了更為豐富的技術(shù)手段,使鈦合金材料機械加工人員在加工工具與方法選擇方面更具靈活性,使得傳統(tǒng)模式下難以完成的鈦合金材料機械加工任務(wù)更具可操作性。實踐表明,在目前鈦合金材料機械加工過程中未能積極引進(jìn)信息化技術(shù),對鈦合金材料加工過程中的數(shù)據(jù)分析與信息統(tǒng)籌不全面,無法對鈦合金材料的預(yù)期加工效果進(jìn)行仿真模擬,久而久之阻礙與制約鈦合金材料加工的現(xiàn)代化進(jìn)程。
3.3 鈦合金材料加工人員專業(yè)技能不足
鈦合金材料機械加工工藝具有較強的技術(shù)性特點,相關(guān)技術(shù)人員在該過程中始終扮演著不可替代的關(guān)鍵角色,是執(zhí)行鈦合金材料加工規(guī)則,落實鈦合金機械加工職責(zé)的直接實施者與操作者,其綜合素養(yǎng)的高底與鈦合金材料機械加工質(zhì)量密切相關(guān)。從當(dāng)前現(xiàn)狀來看,部分鈦合金材料加工人員專業(yè)理論知識缺失,在鈦合金材料機械加工方面的專業(yè)操作技能不甚熟練,質(zhì)量意識淡化。
4、機械加工技術(shù)分析
4.1 刀具材料
刀具是實施鈦合金機械加工工藝的關(guān)鍵所在,是提高機械加工工藝的重要載體,對于優(yōu)化鈦合金材料機械加工工藝效果具有直接作用。縱觀當(dāng)前機械加工技術(shù)應(yīng)用實際,普遍存在著刀具材料選擇不當(dāng),所采用的刀具材料缺乏強度與硬度等共性問題,阻礙著鈦合金材料機械加工效果的優(yōu)化提升。因此,應(yīng)在鈦合金材料機械加工工藝范圍內(nèi),嚴(yán)格選擇刀具材料,選擇硬質(zhì)合金、立方碳化硼、高速鋼等材質(zhì)的刀具,滿足當(dāng)前高強度、快節(jié)奏的鈦合金材料機械加工需求。
以現(xiàn)代性能優(yōu)越的聚晶金剛石材質(zhì)刀具為例,由于其在高熱、高溫、高速環(huán)境條件中具有較強的適用性,可將其充分應(yīng)用于鈦合金材料機械加工全過程[3] 。
4.2 刀具的幾何參數(shù)
實踐表明,鈦合金材料機械加工中的幾何參數(shù)對于加工工藝的流程性具有直接影響。在當(dāng)前技術(shù)條件下,鈦合金材料機械加工中所使用的刀具類型包括鉆頭、車刀、絲錐、銑刀及鉸刀等多種樣式。上述不同的刀具類型,在鈦合金材料機械加工效率、加工質(zhì)量、加工范圍等方面起到的作用各不相同,應(yīng)結(jié)合機械加工實際,合理設(shè)定刀具的幾何參數(shù),并對幾何參數(shù)進(jìn)行動態(tài)化調(diào)整,使其始終保持在最佳旋轉(zhuǎn)角度狀態(tài)。絲錐前角定成6° ~9°,錐角定成5° ~7°,而切削錐后角是5° ~11°,該種設(shè)定方法,可有效避免扭斷及崩齒等現(xiàn)象的出現(xiàn)。在此過程中,應(yīng)強化機械加工人員的專業(yè)操作技能,提高對刀具幾何參數(shù)的識別與控制熟練程度。
4.3 加工工藝的參數(shù)
機械加工工藝參數(shù)同樣是鈦合金機械加工技術(shù)的關(guān)鍵因素,對于鈦合金材料的車削模式具有深刻影響,需要滿足特定的加工工藝參數(shù),控制切削速度,并根據(jù)切削速度和走刀量等狀況,對機械加工工藝參數(shù)進(jìn)行動態(tài)化完善。在鈦合金材料機械加工工藝實施中,應(yīng)遵循“勤退刀、及時補給切削液”的基本原則,提高機械切削全過程的連續(xù)性,避免出現(xiàn)段鉆等問題的發(fā)生。在攻絲過程中,應(yīng)在相關(guān)操作技術(shù)規(guī)范的約束下,注意倒錐的尺寸標(biāo)準(zhǔn),注意磨削區(qū)的高溫和粘屑,保證磨削操作正常進(jìn)行,控制攻絲器具間的摩擦力度[4] 。
5、提高鈦合金材料機械加工質(zhì)量的有效路徑
5.1 積極采用現(xiàn)代精細(xì)化的加工理念
緊跟當(dāng)前鈦合金材料機械加工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與需求,積極引進(jìn)現(xiàn)代化、精細(xì)化、集約化的加工工藝控制技術(shù)理念,制定詳細(xì)可行的鈦合金材料加工技術(shù)方案,為鈦合金材料機械加工具體方案的執(zhí)行與實施提供可靠基礎(chǔ)性保障與參考。應(yīng)根據(jù)鈦合金材料的實際性能需求,對機械加工的綜合成效進(jìn)行動態(tài)化監(jiān)測,及時對有失偏頗之處進(jìn)行糾偏處理。
5.2 運用現(xiàn)代信息技術(shù)控制方法
搭建基于計算機技術(shù)與軟件技術(shù)的鈦合金材料機械加工控制平臺,將鈦合金材料機械加工細(xì)化分解為多個不同模塊與層次,提高各個模塊與層次之間的銜接配合效果,對鈦合金材料機械加工的預(yù)期效果進(jìn)行仿真模擬,將復(fù)雜抽象的鈦合金材料機械加工過程進(jìn)行立體化、形象化展現(xiàn)。同時,在現(xiàn)代信息化技術(shù)的支持下,可對鈦合金材料機械加工效率與質(zhì)量的總體成效進(jìn)行客觀評價,實現(xiàn)數(shù)字化控制。
5.3 提高鈦合金材料機械加工人員綜合素養(yǎng)
定期組織鈦合金材料機械加工人員參加專項培訓(xùn)與學(xué)習(xí),由業(yè)內(nèi)專業(yè)人士為其講解新形勢下鈦合金材料的最新特點與需求,詳細(xì)掌握有關(guān)于鈦合金材料方面的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識,熟練運用各項專業(yè)操作技能,將各類潛在的鈦合金材料機械加工缺陷消滅在萌芽狀態(tài)。注重提升鈦合金材料機械加工人員責(zé)任意識與質(zhì)量意識,防范化解各類常見的機械加工工藝質(zhì)量難題,促進(jìn)該行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
6、結(jié)語
綜上所述,鈦合金材料受加工技術(shù)控制等方面要素的影響,當(dāng)前鈦合金材料機械加工實踐中依舊存在諸多薄弱環(huán)節(jié),阻礙著鈦合金材料整體性能指標(biāo)的優(yōu)化提升。因此,有關(guān)人員應(yīng)該從鈦合金材料的實際應(yīng)用需求出發(fā),充分遵循機械加工工藝的基本原理與規(guī)律,創(chuàng)新機械加工工藝方法,優(yōu)化加工流程,為全面提高鈦合金機械加工效率注入強大力量。
【參考資料】
[1] 胡天喜,陳浩,趙翠鳳.綠色制造工藝在汽車零配件機械加工中的應(yīng)用研究[J].化工設(shè)計通訊,2016(17):251-252.
[2] 黃克偉,王阿婷,張朝華.現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)研究[J].檢驗醫(yī)學(xué)與臨床 :文摘版,2019,7(31):185-187.
[3] 曾莜蓉,許章英,楊建倫.基于機械制造加工工藝合理化的機械設(shè)計制造分析[J].食品安全導(dǎo)刊(下旬刊),2016(34):122-123.
[4] 付子毅,孫志嶺,許才.關(guān)于機械加工工藝對零件加工精度的影響分析及控制探討[J].中國電氣工程學(xué)報,2010,9(19):136-138.
相關(guān)鏈接