Ti55531钛合金车架横梁机械加工工艺研究

１ 工艺 难点
（ １ ） Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 同Ｔ Ｃ １ ８ 相 比，都是近 Ｂ型钛合金 ， 但Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 钛合金 以较高的韧性 、 塑性和耐腐蚀性而 著称 ， 热处理强度不低 于 １ ２ ４ ０ Ｍ Ｐ ａ ， 远 比Ｔ Ｃ １ ８的强
度高 ， 属 于 近几 年 国 内正 在研 究 的新 型 超 高强 度 （ １ ２ ５ ０ ＭＰ ａ一 １ ４ ０ ０ ＭＰ ａ ） 钛合 金材料 ， 在 国 内 用 于 产品制造 尚属首次 。 （ ２ ） 从目 前公 开的资料来看 ， 国内外关于超高强
持， 在 于刀具 的优化 选择 和 丁艺 参数 的匹 配 。 ３ ． １ 刀具对 比选择
已经 成 熟运 用 的钛 合 金 Ｔ Ｃ ６和 Ｔ Ｃ １ ８相 比 ， 对 风险 。 Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 钛合金材料 的金属切削性能知之甚少 。
为此 ，对 Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 钛合金材料的机械加工 流程 、 ２ 方案设计 刀具的选择及 车削 、铣削参数 的确定及优化等进行 了研究 。 交付了满足设计要求 的 Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 钛合金横梁 所加工的零件为车架横梁 ， 如图 １ 所示 ， 零件包 产 品， 在 同行业 中属于领先水平 ， 总结 出的经验对后 容体尺寸为 １ ５ ５ ０ ｍ ｍ×２ ９ ０ ｍ ｍ ×３ １ ５ ｍ ｍ，零件重 续产品的加工具有借鉴意义 。 量 １ ０ ２ ． ８ ９ ｋ ｇ ．
能的提高， 缺少对其加工工艺的系统研究。 目前最新 架零件 ， Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 钛合金锻件塑性更低 ，由于钛合金 研制的某型机起落架上的车架横梁 ，采用 了 Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 本身导热系数低 、 加工硬化倾 向高等特性 ， 在机加过
钛合金材料作为重要承力件 ，尚属国内首次应用 ， 该 程 中易造成刀具切削力大 ，切削温度高 ，刀具易磨 零件采用 了模锻技术 ， 锻件供应状态为固溶＋ 时效 ， 与 损 ， 寿命 低和粘刀 ， 存在零件烧伤和应力集 中等潜在
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Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． １ １ ， ２ ０１ ６
深孑 Ｌ一 数 控 车 一 车铣 一 吹 砂 一 去应 力 回火 一
ｌ 倍多。
数 控 车 一 数 控 镗一 钳 工 一 清 洗 一 称 重 一 总 检
Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 是一种新兴的近 Ｂ型超高强度钛合金 ，
局限于强度和工艺性能 的提高 ，对 于材料的切削性
以韧性高、 塑性低 和耐腐蚀性受到重视 。特别适合制 能改善 、 刀具系统加工工艺方面缺少系统研究。 （ ３ ） Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 钛合 金车架横梁 结构属 于 回转体 ， 造承受巨大应力 的结构件和起落架 、 机翼 、 发动机挂
一
依据以上结论并结合实际加工情况 ，去除余量
主 要最 大 的加 ｌ 丁方 法是 铣 削 和 车 削 ， 因此 ， 车 削 时主
渗透 检 查一 喷丸 一 吹砂 一 成检 一 防护 入库
要选 择 车 刀 Ｄ ＮＭＧ ４ ４ １ 一 Байду номын сангаас Ｐ，铣 削 时粗 加 工 主 要选 择
３ 机Ｊ ｊ ｎ － ｒ 艺
架之间的连接装置等 ， 在航空 、 航天工业 中 日益受到 涉及 的工艺包括深孔钻镗 、 车削和数控铣削技术 ， 产 来料供 应状 态为 固溶＋ 时效 ， 相对 青睐【 ｌ 】 。 国内、 外关于超高强度钛合金的报道仅仅停 留 品采用整体模锻 ， 在性能研究上 ， 研究重点也仅仅局限于强度和工艺性 于实现规 模化工程运用的退火态 Ｔ Ｃ ６和 Ｔ Ｃ Ｉ ８ 起落
根 据 车架 横 梁 的 产 品 结 构 （ 回转 体 ） ， 结 合 其 制 造 精度 要 求 和 设备 现 状 ， 在模锻设计时 ， 新增 工 艺 圆 凸台 ， 用 于 深孑 Ｌ 加＿ ［， 涉 及 的主要 制造 设 备包 括 深 孔 钻镗床 、 数控 车床 和 数控 加 ＿ Ｔ 中心 或 车铣 复 合 ， Ｔ 艺 制造 技 术 包 括深 孔 钻 镗 ｌ Ｔ艺 、 车削＿ Ｔ艺 、 钳工 技 术 和 数控 加 ｌ Ｔ ，实 现产 品 的制造 根 本 在 于制 造 技 术 的支
图 １ 车架横梁零件模型
度钛合金仅仅停 留在性能研究 上 ，研究重点也仅仅
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — ０ ８ — ０ ５
根据其特点 ， 确定该产品的加工流程如下 ： 领料 划线 数控镗 车工 超声波
作 者简介 ： 施 晓颖 （ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 男， 江苏海 门人 ， 本科 ， 工程师 ， 从 事航空装备监造管理 、 制造工艺研究 。
《 装备制造技术） ） ２ ０ １ ６ 年第 １ １ 期
Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １钛合金车 架横 梁机械加 工工艺研 究
施 晓颖 。 王 博
（ 海装 西 安局 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ）
摘 要： Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １属于新研 超 高强度钛合金 ，某新型飞机起 落架车 架横 梁采用 Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １钛合金锻件加 工。在分析 、对比
Ｔ Ｃ １ ８ 钛 合金加 工的基础上 ， 通过 多次的试加 工 ， 确定 了合适的加 工刀具 ， 得 到 了较合理 的切 削参 数。合理 安排工 艺流
程， 解决 了车架横 梁的加工难题 ， 为Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ 钛合金零件 的加 工提供 了新方法。 关键词 ： 钛合金 Ｔ ｉ ５ ５ ５ ３ １ ； 车架横 梁； 工艺 中图分类号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号： １ ６ ７ ２ － ５ ４ ５ Ｘ ｆ ２ ０ １ ６） １ １ － ０ １ ４ ７ － ０ ３