航空钛合金薄壁件加工工艺
航空零件典型结构加工工艺-薄壁加工
所以钛合金切削要点为低线速度，薄切削层厚度
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3 钛合金薄壁
钛合金薄壁
钛合金薄壁特征加工特点： 1）壁薄腔深（框梁类零件），切屑排除困难，影响冷却润滑效果 2）刚性差，极易产生切削振动，影响加工效率和表面质量 3）切削中让刀严重，影响加工精度，易产生接刀痕 4）易产生加工变形，其毛坯大都为锻造毛坯，加工中随残余应力的
5刃不等齿距： 减震，高进给
加长刃长：一刀切
偏心铲背：增强 刃口强度
加大芯厚：高刚 性不让刀
加大螺旋角：提 高表面粗糙度
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谢 谢！
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释放极易产生加工变形，影响零件精度
钛合金薄壁特征加工要点： a ) 细分工序减小变形,一般为粗→半精→精，甚至可以多次半精，必
要时每个半精后辅以修基准面 b ) 精光一刀消除接痕和让刀
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3 钛合金薄壁
工艺方案
粗加工：粗加工留余量3mm单边
缘条、筋条加工 –框梁类零件
半精加工：如右图分层加工每个框格，给精加 工留余量约0.5~0.2mm；零件变形大时可以多留 余量多次半精，必要时每个半精后辅以修基准面
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1 薄壁特征
例2— 平尾对接肋和缘条： 特点为独立立筋–这类立筋两头不靠，长度长，高度与壁厚比值大，
因此强度更低，极易发生振动和变形
立筋
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1 薄壁特征
例3— 壁板：壁板外表面结构较为简单，一般为少量下陷、槽、孔、 台阶等；壁板内表面较为复杂，通常有槽、斜面、下陷、台阶、结构 孔等结构
3 钛合金薄壁
刀具
方肩铣刀-MEB190系列 用途：半精侧壁、腹板 特点： • 切削力小-大前角大后角，刃口锋利 • 真90°侧壁-曲线刃设计 • R0.4~R3底角-适应各种底角需求
航空薄壁件加工技巧
航空薄壁件加工技巧由于航空发动机零件具有轻量化的要求，整体薄壁零件具有相对刚性好、比强度高、相对重量较轻等优点，广泛应用在航空工业中。
航空薄壁件由于自身結构的特点，加工中极易发生形状变形、尺寸超差和切削振动等问题，对于加工精度极不易控制，影响加工效率的提高，使加工难度增大。
加工变形已成为制约航空制造业的瓶颈，解决这个难题已成为我国机械制造尤其是航空制造技术中的关键问题。
标签：航空；薄壁；变形机械加工中，我们通常把壁厚小于2mm的零件称作薄壁零件。
结构类的零件比如壳体、平板件，轴类比如盘轴、套筒等零件，其结构特点是壁厚与内径曲率半径（或轮廓尺寸）之比小于1：20。
1 薄壁零件的特性1.1 结构特点航空薄壁件一般由侧壁和腹板构成，结构复杂，体积较大，相对刚度较低。
1.2 工艺特点（1）薄壁件的结构特点导致在加工中极易产生加工变形，要对变形进行控制及矫正。
（2）薄壁件的截面较小，轮廓尺寸较大，零件刚性降低，容易发生振动，甚至不能按常规方法进行机械加工，如真空吸附加工，镜像加工。
（3）薄壁零件的加工尺寸精度要求高，且协调精度（切削力及其波动、振动、切削温度、装配方式）也要求非常高。
2 薄壁件加工变形因素分析加工工艺系统的受力、受热、振动等变形，几何误差，内应力和调整引起的误差是影响零件加工精度的主要因素。
薄壁件因自身结构的特点，导致刚性不足，装夹时要变形，卸载时要有回弹变形，毛坯内应力（控制变形的前提条件是有效地消除工件的残余应力）释放要产生变形，加工过程中也要产生变形，这每个变形都要影响加工精度。
3 薄壁件加工工艺方案3.1 提高薄壁零件的工艺刚度增大壁厚将有利于提高工件刚度。
因此可采用加固的方法，利用填充式加固材料石蜡、胶、低熔点合金、磁流变液等对工件及夹具进行加固装夹。
提高工件的工艺刚度还可以从下面几个方面着手，一是提高工件与工装接触定位面的加工精度和表面光洁度，二是提高接触刚度（增强接触面硬度或采用高弹性模量材料）。
大长径比钛合金薄壁零件加工工艺
大长径比钛合金薄壁零件加工工艺
刘艳;姜吉均
【期刊名称】《金属加工（冷加工）》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】针对大长径比钛合金薄壁零件的加工难点,以及传统加工方法中的不足进行工艺分析,采用数控纵切加工减小零件切削抗力带来的变形,设计送料工装解决精车削外圆时的装夹问题,设计校直工装解决精车削后的变形问题。
通过设备优化、工艺方案改进、加工参数调整和变形校直等措施,摸索出一套合理的加工工艺流程并进行验证,攻克了薄壁零件的加工难题。
【总页数】4页(P31-34)
【作者】刘艳;姜吉均
【作者单位】航空工业庆安集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG5
【相关文献】
1.合理研究钛合金薄壁零件加工工艺技术研究
2.钛合金薄壁零件的数控车削加工工艺研究
3.钛合金薄壁零件加工工艺研究
4.大长径比薄壁零件加工工艺研究
5.大长径比薄壁零件旋压工艺研究
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钛合金的熔炼与制备
钛合金的熔炼与制备钛合金是一种具有高强度、低密度、优异的抗腐蚀性能和良好的高温强度的先进材料。
它广泛应用于航空、航天、化工、汽车和医疗等领域。
钛合金的熔炼与制备是其获得优异性能的关键。
本文将介绍该过程的基本情况以及其发展趋势。
一、钛合金的熔炼钛合金通常使用熔模铸造、真空电弧熔炼和粉末冶金等方式进行制备。
其中熔模铸造和真空电弧熔炼是最常用的方法。
下面将对这两种方法进行详细介绍。
1、熔模铸造熔模铸造又称熔模法或精密铸造法，是指钛合金加入铸造模中，利用热力学原理使金属熔融并凝固成型的一种工艺。
该方法适用于生产中小型、复杂、精密钛合金铸件。
使用熔模铸造方法加工的钛合金件具有较高的成形精度和良好的表面质量，而且可以制造出形状和重量特殊的零部件。
但是，这种方法的缺点是成本高、制造周期长并且机械性能较差。
2、真空电弧熔炼真空电弧熔炼是指采用电弧在真空或惰性气氛下将钛合金熔化，然后将熔融合金浇注成型。
真空电弧熔炼的工艺流程与普通的真空熔炼方法相似。
在制备钛合金材料时，真空电弧熔炼是最常用的方法之一。
它可以用来制备各种不同种类的钛合金材料，提供多种材质选择，有一定的成本优势和高效性。
然而，使用这种方法制备的钛合金材料容易出现完全凝固并且内部不均的现象，影响其机械性能和成型质量。
二、钛合金的制备粉末冶金是目前制备钛合金的主要技术之一。
粉末冶金是一种通过混合、成型和烧结等多个工序制备金属或合金件的方法。
它利用粉末状的钛合金材料制备成型零件。
粉末冶金制备钛合金零件的过程主要包含以下几个步骤：粉末钛合金的混合、制备成型件、烧结、热处理以及表面处理。
该方法有很多优点，例如可以制造出形状复杂、成分一致、精度高的零件。
此外，其还具有成本低、资源利用率高、环境友好等优势。
不过，这种方法的缺点是进行成型需要较高的成型压力，以及制造过程中可能会产生残余应力、孔隙和裂纹等缺陷，从而影响材料的结构和性能。
三、结论钛合金的熔炼和制备是生产高品质钛合金制品的关键。
钛及钛合金锻造生产工艺规程
钛及钛合金锻造生产工艺规程一、工艺概述钛及钛合金锻造是将钛或钛合金坯料在高温下施加变形力，使其产生塑性变形，形成所需形状和尺寸的零部件的过程。
钛及钛合金锻造具有优良的力学性能、高温性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、船舶、汽车、医疗器械等领域。
二、设备与工具1.锻造设备：采用电加热气氛式锻造炉，确保工件均匀受热、高效加热，并配备锻模、锻锤等相关设备。
2.检测设备：采用超声波探伤仪、拉伸试验机、金相显微镜等设备，对锻造工件进行质量检测。
3.工具：锻造过程中需要使用锻造锤、锻模、顶座、夹具等工具，确保工件形状和尺寸的准确度。
三、工艺流程1.准备工作：将钛或钛合金坯料进行清洗，去除表面污物和氧化物，并切割成适当的尺寸。
2.预热：将坯料放入电加热气氛式锻造炉中，进行预热处理，提高其可塑性。
预热温度一般为坯料转变温度的70%~80%。
3.锻造：将坯料放入锻模中，并在锻锤的作用下进行锤击变形。
根据零部件的形状和尺寸要求，可采用自由锻造、模锻或多次锻造等方法。
4.退火处理：经过锻造后的工件可能存在组织变化和残余应力，需进行退火处理消除变形和应力。
一般采用快速退火或等温退火，使工件组织回复正常状态。
5.表面处理：根据零部件的使用要求，进行必要的表面处理，如酸洗、抛光等，提高表面质量和光洁度。
6.检验测试：对锻造后的工件进行超声波探伤、拉伸试验和金相显微镜检测，确保其力学性能和质量符合要求。
7.包装与交付：对合格的工件进行包装，并及时交付给用户或下一道工序进行加工。
四、操作要点1.材料选择：选择优质的钛或钛合金坯料，确保其化学成分和力学性能符合要求。
2.温度控制：控制锻造炉的加热温度、保温时间和冷却速度，保证工件在整个锻造过程中温度的均匀性。
3.锻造力度：控制锤击力度和锤击次数，使坯料均匀受力，确保其形状和尺寸的准确度。
4.锻造后处理：根据工件形状和尺寸的要求，进行适当的退火处理，消除变形和应力。
5.质量检测：对锻造后的工件进行超声波探伤、拉伸试验和金相显微镜检测，确保其质量和力学性能符合要求。
钛合金材料的加工制备工艺
钛合金材料的加工制备工艺随着科技的飞速发展，钛合金材料的应用范围越来越广泛。
从航空航天、船舶制造到医疗器械、汽车零部件，钛合金材料都有着广泛的应用。
然而，钛合金材料的加工与制备一直是一个难点，因为钛合金材料自身特性，一旦加工不当，容易导致材料破损，加工难度不小。
本文将从钛合金材料的特性、加工方法以及制备工艺等方面阐述钛合金材料的加工制备工艺。
一、钛合金材料的特性钛合金材料是一种轻量化高强度材料。
相比较于传统的钢材，钛合金材料的密度只有钢材的一半左右，而其强度却可以达到钢材的两倍以上。
因此，钛合金材料被广泛应用于航空航天、医疗器械以及汽车零部件等领域。
钛合金材料具有优异的耐腐蚀性，热膨胀系数小，抗疲劳强度高以及良好的生物相容性，这些特性使得钛合金材料成为各个领域中不可或缺的出色材料。
然而，由于钛合金材料的稳定化能力较差，其在高温高压下会出现氧化失稳的问题，导致加工困难。
另外，钛合金材料不耐磨、不耐热以及易于形变等特性也给其加工制备带来了一定的挑战。
二、钛合金材料的加工方法钛合金材料的加工方法主要包括热加工和冷加工两种方法。
热加工指的是在高温下对钛合金材料进行加工，通常采用的方法是锻造和粉末冶金。
锻造通过热加工的方式使得钛合金材料的组织变得致密，同时提高其塑性和韧性。
锻造方法可以分为等温锻造、非等温锻造以及等离子锻造等。
而粉末冶金的方法则是将钛合金材料的粉末加热后在高压下进行压制。
这种方法可以有效地保持钛合金材料的组织结构，同时还可以大大提高其抗腐蚀性和力学性能。
冷加工指的是在常温下对钛合金材料进行加工，通常采用的方法有剪切、压缩、拉伸等。
这种加工方法对钛合金材料的性质影响比较小，但是制备难度相对较大，需要借助一定的加工设备和工艺进行实现。
三、钛合金材料的制备工艺钛合金材料的制备工艺主要分为粉末冶金、铸造、化学气相沉积和喷雾沉积等几种方法。
粉末冶金是一种将钛合金材料的粉末进行混合后加热压制的方法。
这种方法可以制备出具有良好力学性能和抗腐蚀性能的钛合金材料。
航空钛合金薄壁件加工工艺
（ ５ ） 因钛 合 金 亲 和性 大 ，切 削 温 度 高 等 原 因 ，
切 削 时 粘 刀 现 象 严 重 ，在 切 削 过 程 中 会 引 起 粘 结 磨损。
因此 ，钛 合 金 薄 壁 件 加 工 过 程 中会 出 现 切 屑 、
图 １ 圆筒
断屑 、排屑 ，故 防止加 工零 件 的扭 曲变 形等 就更 难 。
纹， 从 而 避免 了螺 纹 加 工 时 不 能 修 调切 削 参数 的 弊
端 ，提高 了加 工 工 件 的质 量 。 同 时 ，在 螺 纹 加 工件
测试 出系统 响 应 时 间 ，才 能利 用 公 式 任 意 改 变 转 速
加工 螺纹 。
重新 上机 床 后 ，先 使 用 几 十转 低 速 校 正 螺 纹 刀 ，再 提 高转速 进 行 螺 纹 切 削 ，很 好 地 解 决 了 数 控 车 床 螺 纹加 工件 重 新 上 机 床 的返 修 加 工 难 题 ，有 力地 取代
４ ．结 语
采用 螺 纹牙 距 补偿 公 式 △ ｚ＝Ｐ （ Ｓ 一ｓ ）ｔ ／ ６ ０
了普通机 床 加 工 螺 纹 的 优 势 ，为 数 控 车 床 螺 纹 加 １ 二 调节 提供 了一 种简单 实用 的方 法 。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ３ ０ ８ ２ ３ ）
的应 用 ，可 以在加 工 螺 纹 时使 用 大范 围的 转速 变 化 ；
安排精加工之前的余量需要 大于 ０ ． １ ５ ｍ ｍ，让所给的
余 量大 于硬 化 层 深 度 ，消 除 硬 化层 存 在 影 响 零件 的
后续加 Ｔ 。在精 加 工 前 的 半 精 加 工 中将 影 响 后续 加 Ｔ 的零 件尺 寸 、表 面 形状 、相 互 位 置及 表 面粗 糙 度 ， 应力进 一步 释 放 出来 。另 外 通 过 相应 的 工 艺 手段 将
钛合金成型方法
钛合金成型方法钛合金是一种具有优异性能的金属材料，被广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车制造等领域。
钛合金的成型方法对于其性能和应用起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的钛合金成型方法。
一、锻造成型锻造是一种常用的钛合金成型方法，其通过对钛合金进行加热，然后施加压力使其改变形状。
锻造可以分为自由锻造和模锻造两种方式。
自由锻造是将钛合金材料放置在锻模中，通过锤击或压力使其改变形状。
模锻造是将加热后的钛合金放置在预先设计好的模具中，通过模具施加压力，使其得到所需的形状。
锻造成型可以在较高温度下进行，有利于提高钛合金的塑性和成形性能，得到良好的成品。
二、轧制成型轧制是一种常用的钛合金板材成型方法。
通过将加热后的钛合金坯料放置在轧机中，通过辊轧的方式使其改变形状。
轧制成型可以得到具有一定厚度和宽度的钛合金板材，广泛应用于航空航天领域的结构件制造。
轧制成型的优点是可以大批量生产，成本相对较低，但对于板材的厚度和宽度有一定限制。
三、拉伸成型拉伸是一种常用的钛合金线材成型方法。
通过将加热后的钛合金坯料放置在拉伸机中，施加拉力使其变形成线材。
拉伸成型可以得到直径较小且长度较长的钛合金线材，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
拉伸成型的优点是可以得到高强度的线材，但对于线材的直径和长度也有一定限制。
四、挤压成型挤压是一种常用的钛合金型材成型方法。
通过将加热后的钛合金坯料放置在挤压机中，通过挤压头施加压力使其变形成型材。
挤压成型可以得到具有复杂截面形状的钛合金型材，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
挤压成型的优点是可以得到高精度的型材，但对于型材的尺寸和形状也有一定限制。
钛合金成型方法包括锻造成型、轧制成型、拉伸成型和挤压成型。
不同的成型方法适用于不同的钛合金产品，可以根据实际需求选择合适的成型方法。
钛合金的成型过程需要严格控制温度、压力和速度等参数，以确保最终产品的质量和性能。
随着科技的不断进步，钛合金成型方法也在不断发展，为钛合金材料的应用提供了更多可能性。
钛合金薄壁零件加工工艺研究
钛合金薄壁零件加工工艺研究方科喜【摘要】本文以某航空典型薄壁零件为例,从刀具材料、刀具几何参数、切削液、切削参数等方面进行工艺摸索验证,对钛合金材料薄壁零件加工方法进行优化并总结成果.该研究成果对类似钛合金结构零件的加工有很好的使用和参考价值.【期刊名称】《机电元件》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】4页(P19-22)【关键词】钛合金;薄壁;加工;变形【作者】方科喜【作者单位】贵州航天电器股份有限公司,贵州贵阳,550009【正文语种】中文【中图分类】TN7841 引言钛合金材料具有密度小，强度高、耐高温、抗氧化性能好等特点，在航空航天领域中应用广泛。
但是，由于钛合金的机械加工性能较差，加工效率较低，因此，钛合金材料除了航空航天领域外应用不是很普遍。
钛合金零件在加工时，被加工材料与刀具容易起相互反应，形成溶敷、扩散，造成粘刀、烧刀、断刀等现象。
图1所示筒体底部壁厚只有0.25mm，公差只有0.025mm，保证零件加工合格的关键是要保证薄壁处不能有轻微的变形现象。
由于公司在钛合金材料加工方面经验欠缺，加工薄壁钛合金材料的加工难度很大，加工过程中零件容易产生变形，变形后厚度公差不能保证。
目前，国内相关厂家加工此类薄壁高精度零件也很难保证设计要求，一直以来都没有好的解决办法，因此解决薄壁钛合金零件的加工意义非常重大。
本文某航空钛合金薄壁典型零件为例，主要从刀具材料、刀具几何参数、切削液、切削参数等方面进行工艺摸索，找到最优的加工方法，使该类薄壁零件的加工满足设计要求。
2 产品介绍2.1 技术要求图1所示为某航空用薄壁筒体。
材料为钛合金(Titanium CP2)，底部薄壁处壁厚仅有0.25mm，公差为0.025mm，同时要求该面必须平整，平面度为0.02 mm，外圆直径有近ф20mm，口部5mm左右范围内孔公差为0.025mm。
该零件与相应附件贴和感应使用，配合精度要求较高。
图1 筒体2.2 工艺难点筒体零件属于薄壁零件，内径、底部壁厚要求高，材料为难加工的钛合金，采用常规的车削加工方法进行加工，会出现内孔公差无法保证，底部变形现象。
解决钛合金薄壁工件切削加工变形的工艺
。
ｎ ０
角 角 ＾
圆 弧
～ ｌ～１５ ２ ５ ０ ４ ． Ｏ １ Ｏ
ｍ
重 熔 层 平 均 厚 度 孔 径 尺 寸
／ ｍ
１
２ ３
４
４
６ ８
８
１ ０
６ ８
６
２ ０
１ ８ ２ ０
１ ８
４ ０
４ ０ ４ ０
４ Ｏ
ｌ Ｏ
１ ０ Ｉ ２
１ Ｏ
ｌ ／１ ／ ｌ ２ ／１ ／ ／ ／ ２ ／ ５ ９ ２ ／ ３ ０ ０ １ ／８ Ｏ １
度 前角 后 角
（ ） 工 件 刚 性 差 切 削 过 程 中 机 床 振 动 及 切 削 要 ２
角 加工 类 别、 、
粗 加 工
素不合适 产 生 变形 薄壁 工 件 刚性 差 ，受机 床 振 动
等因素造 成 加工 薄 壁 钛合 金 材 料工 件 时 ，不 合 适 的 切削速度 使切削过 程 中产 生振动 ，引起变形 。
变 形 的夹 具 设 计 不 当 ；加 工 后 又 不 注 重 尺 寸 稳 定 性
的工艺措 施 ；薄 壁 钛 合 金工 件 加 工 最 大 的瓶 颈 是 材
料难 加工 、尺寸 精 度 及 形位 公 差 要 求 高 、壁 薄 易 变
形 ，影 响加工 变 形 因素 有很 多 ，主要 体 现 以下 几 个
３ ３ ８／ ／１ ／ｌ ／ ５ ６ ２ ／ ８ ／ ／ ２１ ７ ８ １ ／１ ／ ２ ｌ Ｉ ／Ｉ ／Ｉ ／１ ／ ６／ ２ Ｏ １ ０ ／ｌ ／１ ／１ １ Ｏ ｉ ０ ０ ２ ／１ ／ｉ ／ ８ ４ ３ ５
１ ／１ ／ 】 ３ １ ０ ／ 】 ３ ４ ３ ３ ３ １ ／】 ／１ ／ ８ １ ／１ ／１ ／１
钛合金加工工艺
钛合金加工工艺
钛合金是一种具有优异机械性能和抗腐蚀性能的新型材料，成为了航空、航天、船舶、生物医学等领域中非常重要的结构材料。
本文将介绍钛合金的加工工艺。
一、钛合金的切削加工
钛合金的切削加工是目前钛合金加工中最为常见的一种方法。
钛合金的加工难度主要在于它的高强度和难加工性。
钛合金在切削过程中，容易附着在刀具上，形成大量热量，导致刀具磨损严重。
因此，钛合金的切削必须选用硬质合金刀具，并注意掌握合理的加工速度和切削深度等参数。
二、钛合金的冲压加工
钛合金的冲压加工主要包括剪切、弯曲和深冲。
在冲压加工中，钛合金材料具有优异的塑性，因此冲压加工可以做出各种形状的钛合金部件。
在冲压钛合金时，要注意铣削过程中的火花可能引起钛合金粉尘爆炸的危险，因此需要在加工场地设置防爆设备。
三、钛合金的拉伸加工
钛合金的拉伸加工是指利用钛合金材料的塑性形变，来使得钛合金材料变为带有特定形状的工件。
拉伸加工时，必须选择适宜的冷加工方法，如冷挤压、镦锻、卷曲等。
此外，拉伸加工还需要配合热处理，以保证钛合金的性能优良。
四、钛合金的焊接加工
钛合金的焊接加工是比较困难的工艺。
常用的钛合金焊接方法包括手工气焊、手工电弧焊、氩弧焊、电子束焊、激光焊等。
应用不同的焊接方法可以获得不同的焊接质量。
在焊接加工过程中，应注意预加热以及所有焊接接头的准备和清洁。
综上所述，钛合金的加工工艺是比较复杂的。
在加工过程中需要注意掌握加工参数以及选择适合的加工工具。
同时，还需要设置防爆设备以及进行预加热和热处理等措施，以保证钛合金材料的加工质量和性能。
钛合金加工
钛合金加工钛合金加工是一种高级金属加工工艺，用于将钛合金材料加工成各种形状和尺寸的零件或产品。
钛合金具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和高温性能，因此广泛应用于航空航天、船舶制造、化工、医疗器械等领域。
本文将介绍钛合金加工的工艺流程、常见的加工方法和注意事项。
一、钛合金加工的工艺流程1. 材料准备：选择合适的钛合金材料，包括纯钛和钛合金。
钛合金的成分可以根据具体需求进行调整，以满足不同的性能要求。
2. 材料切割：将钛合金材料切割成所需的形状和尺寸。
常用的切割方法包括锯切、激光切割和水刀切割等。
3. 热处理：对切割后的材料进行热处理，以提高材料的硬度和耐磨性。
热处理过程包括加热、保温和冷却等步骤。
4. 成型加工：将热处理后的材料进行成型加工，包括冷冲压、热冲压、挤压和锻造等。
这些工艺可以将钛合金材料加工成各种复杂的形状和结构。
5. CNC加工：采用计算机数控(CNC)加工技术对钛合金进行精密加工。
这种加工方法可以实现高精度、高效率的加工，适用于制作钛合金零件的高要求。
6. 表面处理：对加工完成的钛合金零件进行表面处理，以提高其装饰性和耐腐蚀性。
常用的表面处理方法包括阳极氧化、喷砂和化学镀等。
7. 装配和检测：将加工和处理完毕的钛合金零件进行装配，并进行质量检测。
这些检测方法包括外观检查、物理性能测试和化学成分分析等。
二、常见的钛合金加工方法1. 机械加工：包括车削、铣削、钻孔和车床加工等。
这些方法适用于加工大尺寸和复杂形状的钛合金零件。
2. 焊接：钛合金的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊和激光焊等。
在焊接过程中，需要注意保护气氛和控制焊接温度，以确保焊接质量。
3. 粉末冶金：将钛合金粉末制成复杂形状的零件。
这种方法可以实现高精度、高效率的生产，适用于批量生产钛合金零件。
4. 热等静压：将钛合金粉末经过高温和高压的作用，使其烧结成密实的零件。
这种方法可以得到高致密度、高强度的钛合金零件。
5. 化学加工：例如化学刻蚀、电解抛光和化学蚀刻等方法，用于对钛合金零件进行表面清洁和加工处理。
钛合金特性及加工方法【精选文档】
钛合金特性及加工方法钛合金以其强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差，长期以来在很大程度上制约了它的应用.随着加工工艺技术的发展，近年来，钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。
我公司某新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的11％。
本文是在该新机试制过程中积累的对钛合金材料切削特性以及在不同加工方法下表现出的具体特点的认识及所应采取工艺措施的经验总结.1 钛合金的切削加工性及普遍原则钛合金按金属组织分为a相、b相、a+b相，分别以TA，TB，TC表示其牌号和类型.我公司某新型发动机所用材料为TA,TC两种。
一般铸、锻件采用TA系列，棒料用TC 系列。
特点及切削加工性钛合金相对一般合金钢具有以下优点：比强变高：钛合金密度只有4。
5g/cm3,比铁小得多，而其强度与普通碳钢相近。
机械性能好：钛合金熔点为1660℃,比铁高，具有较高的热强度,可在550℃以下工作，同时在低温下通常显示出较好的韧性.抗蚀性好:在550℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜，故不容易被进一步氧化，对大气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀能力。
另一方面,钛合金的切削加工性比较差。
主要原因为：导热性差，致使切削温度很高,降低了刀具耐用度。
600℃以上温度时，表面形成氧化硬层，对刀具有强烈的磨损作用。
塑性低、硬度高，使剪切角增大,切屑与前刀面接触长度很小，前刀面上应力很大，刀刃易发生破损。
弹性模量低,弹性变形大，接近后刀面处工件表面回弹量大,所以已加工表面与后刀面的接触面积大，磨损严重。
钛合金切削过程中的这些特点使其加工变得十分困难，导致加工效率低，刀具消耗大。
切削加工的普遍原则根据钛合金的性质和切削过程中的特点,加工时应考虑以下几个方面：尽可能使用硬质合金刀具，如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲和力小、导热性好、强度也较高。
薄壁钛合金材料零件旋压的热处理工艺
术还 可以推 广到其 他材料 的加 工 ，应 用前 景广 阔。
Ｍ Ｗ （ ０ ２ ４ ２） ２ １０ ２
参 … 垫 磊
磊 ４ ７
（ ） 将 材 料 放 入 ２ 旋 压 胎 模 中，加 热 温
度 ９ ０Ｃ左右 ，在压 力 ０￣ ３０ Ｘ １ Ｎ 下 进 行 ． ０
一
使表面 晶格 严重弯 曲，塑性 降低 ；与 Ｎ 、ｃ作用 形 成
的高硬度 ＴＮ、ＴＣ硬 质层 ，在旋压过 程中易断裂 。 ｉ ｉ
１９ Ｏ
２ ．钛 合 金 材 料 旋 压 热 处 理 工 艺
３ ．不 同成 形 状态 冲压 件 的组 织 和 性 能 图 １ 出 了不 同 成形 状 态 冲 压 件 的 横 向力 学 性 给
能指标 。冲压 开裂 件 的屈 服 强度 为 ２ ０ ａ ６ ＭＰ ，伸 长 率 为 １． ％ 。 冲 压 成 形 件 中 最 高 的 屈 服 强 度 为 ５３ ２ ２ Ｐ ，最 低伸 长率 为 １ ． ％ 。冲压 成形 件 材 料 与 １Ｍ ａ ９１ 冲压 开裂件 材料 的性 能相 比 ，伸 长率 高 ２ ％ ～ ７ ， ５ ５％ 屈服 强度低 １ ％ ～ ０ 。冲压前 板材 经过 ２ ０Ｃ×２ ８ ４％ ５￣ ｈ
冲压 件多次 发生 开裂 失效 ，主 要 与材 料 的状 态有 关 ， 即与 材料 的组织 、屈强 比和塑 性有关 。
２ ．板 材 冲 压 性 能 的 影 响 因 素
板料成 形 一般 称 为 冲压 ，它 是 对 厚 度 较 小 的板 材 ，利 用专 门的模 具 ，使金 属 在 不 破 坏 的前 提 下 产
工 效率 提高 ３倍 以 上 ，其 旋 压 毛 坯 成 本 仅 为 棒 料加 工 成形 的 ５ ％ 左右 ，节省 了钻孔 、粗加 工工序 。 ０ ４ ．结 语
航空发动机机匣数控加工的变形操纵方法-加工工艺
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零件加工后，本来平衡的内应力状态遭到破坏，因此需通过变形到达
机匣是典型的薄壁结构零件，刚度缺乏引起的加工变形是影响尺寸精 新的平衡。这是剩余应力引起零件变形的缘由。
度的主要缘由[10]。通常状况下，影响变形的主要因素为以下 3 个方面：
2 变形操纵策略分析。
切削加工时由于零件刚度缺乏，在切削力作用下产生弹性让刀变形。 因素：装夹位置、装夹顺序以及加载方式，主要目的是操纵装夹力造成的
变形主要发生在薄壁处，终检时问题多表现为圆跳动量过大甚至超差。 工件变形。
〔3〕剩余应力释放产生的变形
〔2〕工艺参数优化。
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因此会造成切削力以及剩余应力大小及分布的不断改变，影响零件的加工
1 风扇机匣装夹方式优化
精度。对于机匣类零件，以变形操纵为目的的余量优化原则，主要是保证
精加工过程中，余量最小且匀称化。其中，最小余量应能确保粗加工热处
基于机匣的结构特征可知，一般状况下，机匣上下两个端面均需要作
理后，零件变形量不会导致精加工余量缺乏，致使零件超差。
而抑制加工中产生的变形。
较差，加工完成后，在卸除装夹的自由状态下，测得径向圆跳动量较大〔约
为 0.2mm〕，超出设计要求的误差范围〔0.1mm〕。由于风扇机匣外环结
〔3〕余量及走加工顺序优化。
构、材料以及加工过程中变形问题具有代表性，因此以其作为实例，基于
变形操纵为目的，进行了加工工艺方案优化。
加工余量不匀称，会导致切削过程中，切削深度在肯定范围内波动，
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钛合金零件加工工艺
钛合金零件加工工艺嘿，朋友们！今天咱就来唠唠钛合金零件加工工艺这档子事儿。
你说这钛合金啊，那可真是个宝贝！就好像是咱们生活中的一把万能钥匙，哪儿都能派上用场。
汽车、飞机、航天器，到处都有它的身影。
可别小瞧了这小小的零件，要把它加工好，那可得下一番功夫呢！咱就先说说这加工的设备吧，那可就得像战士手中的精良武器一样，得趁手啊！要是设备不给力，那可就好比让千里马去拉板车，有劲使不出呀！而且啊，这些设备还得精心维护，就跟咱爱护自己的宝贝似的，不然关键时刻掉链子可咋办？然后就是加工的工艺啦，这就像是做菜，火候、调料都得恰到好处。
比如切削的时候，速度快了不行，慢了也不行，这得靠经验和技巧来找那个刚刚好的点。
这就好像骑自行车，骑得太快容易摔跟头，骑得太慢又到不了目的地，得找到那个平衡。
再说说这刀具吧，那可真是关键中的关键。
就好像战士手里的剑，得锋利无比才能战无不胜。
而且不同的钛合金材料，还得配不同的刀具呢，这就跟不同的病人得吃不同的药一样。
还有啊，加工过程中的冷却也很重要。
这就像人热了要喝水一样，得给钛合金零件降降温，不然它发起脾气来，可就不好收拾啦。
在加工钛合金零件的时候，咱们得时刻保持警惕，就像猎人在森林里打猎一样，不能有一丝马虎。
一个小失误，可能就会前功尽弃，那多可惜呀！你想想看，一个完美的钛合金零件被制造出来，那得多有成就感啊！它可以在各种高科技产品里发挥重要作用，为我们的生活带来便利和进步。
这不就是我们努力的意义吗？所以啊，朋友们，可别小看了这钛合金零件加工工艺，这里面的学问大着呢！咱得认真对待，不断钻研，才能让这些小小的零件发挥出大大的能量。
让我们一起加油，为了更美好的未来，好好琢磨这门工艺吧！。
航空薄壁零件的加工工艺
航空薄壁零件的加工工艺航空薄壁零件的加工工艺是指将给定的材料通过一系列工艺处理和加工，使得最终成品符合航空行业中对零件质量、尺寸、精度要求，并适用于飞机等航空器件的装配和使用。
航空薄壁零件加工工艺通常包括以下几个步骤：1. 材料准备：航空薄壁零件通常使用高强度、轻质的材料，如铝合金、钛合金等。
在加工之前，首先需要对材料进行处理和准备，如材料的切割、热处理、表面清洁等。
材料的处理和准备对最终产品的质量和性能影响很大，因此必须严格控制每个步骤的工艺参数。
2. 零件加工：航空薄壁零件的加工通常采用数控机床进行，因为数控机床具有高精度、高效率和稳定性好等优点。
加工工艺通常包括车削、铣削、钻削、铆接、切割等。
在加工过程中，需根据零件的设计要求和工艺要求，合理选择刀具、工艺参数和加工路径，并严格控制加工过程中的加工质量和尺寸精度。
3. 表面处理：航空薄壁零件的表面处理对于提高零件的耐腐蚀性、耐磨性和表面光洁度非常重要。
常见的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、喷涂、磷化等。
表面处理工艺需要根据零件材料的特性选择合适的方法，并控制处理参数和工艺流程，以保证表面处理效果和质量。
4. 检验与质量控制：航空薄壁零件的加工过程中需要进行严格的检验和质量控制，以确保产品的质量和性能满足航空行业的要求。
常见的检验方法有尺寸测量、外观检查、力学性能测试等。
质量控制包括对每个加工步骤和工艺参数进行监测和调整，以保证零件的尺寸精度、表面质量和机械性能。
在航空薄壁零件的加工过程中，还需要注意以下几个方面：1. 工艺规划和优化：在加工之前，需要对零件的结构和要求进行详细分析，从而制定合理的加工工艺流程和步骤，并对工艺进行持续优化，以提高加工效率和质量。
2. 设备与刀具选择：根据零件的特性和加工要求，需要选择合适的数控机床、刀具和夹具。
设备的选型和使用对加工质量和效率具有重要影响。
3. 清洁与防护：在加工过程中，需要保持加工设备和工作环境的清洁和整洁，防止杂质和污染物对零件质量的影响。
薄壁钛合金舱体制造技术
态分 析 发 现 ， 皮 制 造 完 成 后 ， 蒙 蒙皮 的 刚度 很 好 且 与模 具 成 型 有 很 好 的 一 致 性 ， 能 依 靠 加 强 框 的 只 准 确 机 加工 适 应 蒙 皮 的尺 寸 。而 且 当法 兰 端 框 与 蒙 皮 环 焊后 ， 刚度 更 好 ， 以 保 证 组 件 外 形 面 满 其 足 足 理 论 曲 线 的 要 求 。因 此 ， 终 采 用 蒙 皮 作 为 整 最 个 组 件 的装 配 基 准 ， 他 结 构 件 按 照 蒙 皮 尺 寸 精 其 度 进行 制 造 ， 证 蒙 皮 和 端 框 、 强 框 有 很 好 的 配 保 加 合间隙。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈｉ ａ ｅ ，ｔ ｎｕ ａ ｔ ｒｎ ｏ ｅ ｓｔ ｃ ｎｏｏ ｆｔ ｎ ｗａｌｃ ｐｓ ｌ ｆｔｔｎｉｍ ｌｏ ｓｉ ｅ ｔｇ ｔ ｄ Ｔｈ ｕｒ ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｔ ｓ ｐ ｐ ｒ ｈｅｍａ ｆ ｃｕ ｉ ｇ ｐｒ ｃ ｓ ｅ ｈ ｌｇｙ ｏ ｈｉ－ ｌ ａ ｕ ｅｏ ｉａ ｕ ａｌｙ ｗ３ ｎｖ ｓｉａ ｅ ． ｅｓ —
合金 舱体 ， 为型 号研 制提供 了一种 成 熟 、 靠 、 可 高效 的 制 造 工 艺方 法 。通 过 产 品 焊接 工 艺试 验 ， 完成 了舱 体 的研 制 ， 产品质 量稳 定 可 靠 ， 满足 了产 品设计 需 求 。
关 键 词 ： 成 形 ； 舍 金 ； 接 ； 壁 舱 体 热 钛 焊 薄
与 钢材相 当） 比刚度 高 、 、 热强 性高 （ ５ ０℃ 的大气 在 ０ 中仍 能保 持 良好 的 强度 和 稳 定 性 ） 耐腐 蚀 性 好 的 和
体 的耐 高温 性 能 ， 构 强度 ， 结 弹体 质量 ， 积 、 形 和 体 外
布 局 等 多 因 素 要 求 ， 体 须 采 用 钛 合 金 材 料 硬 壳 式 舱
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图3 车床软包爪
图4 圆筒半精车、精车
1.圆筒 2.心盘 3.车床软包爪
在考虑到零件有夹头的情况下，薄壁零件在精车和半精车时保持刚性并不至于产生变形。
听完老师的经验分享后
热情的小伙伴忍不住开始提问了
用户1用户2
心盘和开粗后的配合公差有多少？
先生
这个要根据零件的车削情况确定，一般配合间隙为0.1mm。
பைடு நூலகம்先生
先干孔，然后用穿心轴，但是也要通过粗精加工。
用户8
那先加工孔的话，外径切削和夹紧变形就要很好的解决，不然直接影响内孔精度
先生
是的，设计成一个两端有涨轴的心轴，把零件套上，端面螺钉把涨轴压紧，使涨轴把孔撑紧加工外圆。
最后热心用户
还给大家分享了一些高效切削示例
装夹方案的设计：粗加工时因为有夹头，此时工件的刚性较好，使用车床普通自定心卡盘，夹紧力大，可以防止在大切削力加工过程中零件松动，夹头不切断。半精加工、精加工时夹紧力要小，防止装夹变形，此两步工序中需要使用软包爪，并且考虑到此时工序工件已经形成薄壁结构，在零件内孔增加心盘装于工件内孔，以增加整个工艺系统的刚性。软包爪如图2，心盘如图3所示，图4为软包爪与心盘装夹零件。
用户3
在加工时会不会振刀
先生
因为粗加工时转速不大，所以振刀情况可以避免。另外，心盘的作用主要是增强零件夹头部分刚性，实际加工过程中根据零件配合完的孔来定心盘尺寸，所以要求不是很严格。
用户4
心盘是怎么固定的？
先生
心盘是固定在零件夹头的孔中，用软包爪把夹头夹紧固定。
用户4
通过夹紧工件，来夹紧心盘？那工件应该会有变形吧！
航空钛合金薄壁件加工工艺
对钛合金材料无处下手？
对薄壁零件加工没有思路?
本周直播夹具侠为大家请来了资深的机床工艺工程师为大家讲解航空钛合金薄壁件加工工艺。老师首先就自己加工过的一款零件进行分析：
图1
一、零件工艺分析
图1是一款薄壁圆筒零件，零件材料为钛合金TC4，外圆直径198mm，内孔直径为195mm，长度为200mm。
因为钛合金的特殊性能，钛合金薄壁件加工过程中会出现切屑、断屑、排屑，故防止加工零件的扭曲变形等就更难。
二、零件加工工艺方案
该零件加工工序分为粗加工(粗车)、去应力时效、半精加工和精加工以及切断定长。其中去应力时效工序主要是为了把粗加工过程中参与的切削应力释放，避免带到后续的工序中。
半精加工和精加工将确定加工的零件尺寸、表面形状、相互位置及表面粗糙度。
先生
软包爪为了好焊接采用低碳钢，垫紧由于夹头的存在，局部刚性比形成薄壁刚性要好，所以变形量会很小，不会影响工件形状尺寸变化。
用户3
切断的时候会产生变形么？
先生
切断时变形是不可避免的，但是可以端面留一些余量，再用软三爪或垫轴把端面光平。
更有一些小伙伴提出了自己的加工思路
用户5
心盘用涨套式，与工件的间隙可以消除不更好吗？
先生
工艺夹头出的孔采用原来的方式，心盘与之配合，增加局部刚性，间隙控制在十丝左右就可以了。
用户6
谢谢先生回答。心盘和零件的间隙，卡盘的压力，个人觉得很重要。
用户7
是不是也可以用工艺螺纹，代替软包爪，我们加工显微镜目镜管，铝的，都是用工艺螺纹。
先生
对于铝件和铜件确实是一个不错的选择。
用户5
如果没有夹头怎么办？