难加工材料高效加工技术课件.ppt

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1、难加工材料的高效加工技术工欲善其事必先利其器哈尔滨理工大学岳彩旭目录1、绪论2、航空航天领域的难加工材料2.1高温合金的加工2.2钛合金的加工2.3碳纤维材料的加工3、石油化工领域的难加工材料4、结语绪论工件材料切削加工性的评定指标1）以一定耐用度下的切削速度vT衡量加工性；2）以切削力或切削温度衡量加工性；3）以加工表面质量衡量加工性；4）以切屑控制或断屑的难易。材料的切削加工性材料的切削加工性是指对某种材料进行切削加工的难易程度。绪论难加工材料：材料被切削时，刀具寿命低，所允许的切削速度低，质量不易保证，不易断屑，切削力大，产生的切削热较高，这种材料的加工性差，称为难加工

2、材料。难加工材料种类：难加工材料非金属材料碳纤维陶瓷石墨硅橡胶难加工金属材料高锰钢高强度钢不锈钢高温合金钛合金绪论航空航天高温合金钛合金碳纤维石油化工高强度不锈钢0Cr18Ni9Ti高温、高强度钢2.25Cr-1Mo-0.25V难加工材料的应用领域航空工业领域----高温合金铁基固溶合金GH1015、GH1016、GH1035、GH125、GH1131FN-2、RA333等铁基时效合金GH2018、GH2036、GH2038A、GH2130、GH2132、GH2135、A-286镍基固溶合金GH4033、GH4037GH41693J68、Inconel718、R26、Nimo

3、nic80ANimonic90镍基时效合金GH4033、GH4037、GH4049、GH80A、GH90、GH93、GH98、GH99、GH105钴基合金GH188、GH605、GH783、Hastelloy188、Hayness-25耐蚀合金Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy825、Alloy20cb3、Inconel600、Inconel690、HastelloyB高温合金种类高温合金的牌号、特性及用途合金牌号使用温度及强度用途GH4706650℃涡轮发动机、燃气轮机、核工业Fe-Ni基高温合金GH4698800℃承力零件、Waspaloy合金相

4、当GH4742800℃550-800℃温度范围和高应力下工作的涡轮盘、轴承力环，紧固件等GH4738870℃各种发动机中GH4169-253~760℃航空、航天、核能、石化工业广泛的零件GH4141-196~850℃燃汽涡轮部件1078~1470mpaGH4586-196~850℃燃汽涡轮部件1250~1500mpa航空工业领域----高温合金航空工业领域----高温合金高温合金做成的发动机冷却环高温合金整体叶盘能变形的镍基高温合金尾喷口航空高温合金用途举例航空工业领域----高温合金高温合金的切削加工特点高硬度材料导热性能差材料含硬质点材料高强度材料加工硬化严重与刀具亲和性

5、大高塑性韧性材料刀具使用寿命短切削力大切削温度高加工表面质量差切屑处理困难航空工业领域----高温合金高温合金难切削的原因材料中含有高熔点合金元素，如钛、镍、钴、钨、钒等它们相互结合，形成高硬度物质加速刀具磨损。材料具有高硬度、高韧性等特点，切削时表面加工硬化严重，切屑难于折断，因此切削力大，切削温度高。散热性能差，切削热无法快速导出。航空工业领域----高温合金高温合金加工刀具失效形式扩散磨损边界磨损积屑瘤刀尖塑性变形月牙洼磨损刀尖塑性变形月牙洼磨损航空工业领域----高温合金高温合金加工条件的选择1、合理的选择刀具材料高速钢：应选用高碳、含铝高速钢。硬质合金：应采用YG类

6、硬质合金。最好采用含TaC或NbC的细颗粒和超细颗粒硬质合金。如YG8、YW4、YD15、YGRM、712等。陶瓷：在切削铸造高温合金时，采用陶瓷刀具也有其独特的优越性。2、刀具几何参数变形高温合金(如锻造、热轧、冷拔)。刀具前角γ0为10°左右；铸造高温合金γ0为0°左右。刀具后角一般α=10°～15°。粗加工时刀倾角λs为-5°～-10°，精加工时λs=0～3°。主偏角κr为45°～75°。刀尖圆弧半径r为0.5～2mm，粗加工时，取较大值。航空工业领域----高温合金3、切削用量高速钢刀具：切削铸造高温合金切削速度Vc=3m/min左右，切削变形高温合金Vc=5～10m

7、/min。硬质合金刀具：切削变形高温合金Vc=40～60m/min；切削铸造高温合金Vc=7～10m/min。进给量f和切削深度αp均应大于0.1mm，以免刀具在硬化后的表面进行切削，而加剧刀具磨损。陶瓷刀具4、切削液的选择粗加工时：采用乳化液、极压乳化液。精加工时：采用极压乳化液或极压切削油。铰孔时:采用硫化油85～90％+煤油10～15%，或硫化油(或猪油)+CCl4高温合金攻丝十分困难，除适当加大底孔直径外，应采用白铅油+机械油，或氯化石蜡用煤油稀释或用MoS2油膏。刀具磨损寿命：JX-2-II刀