[发明专利]一种钛合金材料电铣削加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛合金加工领域，特别涉及一种钛合金材料电铣削加工方法。

背景技术

在航天、航空及军工制造业中，有大量采用高温耐热合金、钛合金等用传统的金属切削机床难以加工的零件。

如机匣、整体叶盘、各类环件、安装边、叶片等，它们空间形状复杂，采用金属切削机床加工刀具损耗极大，效率很低，还需大量占用昂贵的加工装备，这类零件的加工已成为该制造领域的技术难题、加工瓶颈，严重制约了我国国防装备制造业的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种提高加工效率、节约刀具、降低成本的钛合金材料电铣削加工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种钛合金材料电铣削加工方法，其步骤为：

A、把待加工钛合金安装于工作台上；

B、采用熔点高于所述待加工钛合金的材料制成的铣刀，设置铣刀于工作位置；

C、在所述铣刀和待加工钛合金上接通脉冲电源，所述铣刀和待加工钛合金上其中一个接通所述脉冲电源的正极，另一个接通所述脉冲电源的负极；

D、打开脉冲电源，通过所述铣刀对待加工钛合金进行铣削加工。

在航天、航空领域，钛合金零件用到的比例很大，但是钛合金强度很高，加工起来非常费刀具，同时难度高，而本申请的方案，采用脉冲电源连接所述铣刀和待加工钛合金，在铣刀加工钛合金时，会形成脉冲电流，在交接处形成瞬间的高温，对工件或铣刀进行熔化，通过控制脉冲周期和释放电流的大小，决定所述交接处形成的温度高低；

采用熔点高于所述待加工钛合金的材料制成的铣刀，把温度控制在铣刀的熔点下，同时高于钛合金材料的温度，就可以实现这种加工方法，然后铣刀正常铣削，这样对铣刀的磨损就很小，节约刀具、降低成本，同时相比传统的刀具，能实现瞬间熔化，效率更高；

同时，采用脉冲电源，可以使脉间时候起一个冷却的作用，使铣削的精度、更可控。

作为本发明的优选方案，所述铣刀直径为φ21-27mm，转速270-330r/min，进给速度300-400mm/min，切深1.5-3mm，切宽18-22mm，所述脉冲电源的脉间为75-150us，脉宽为700-800us，电流为900-1100A，在这套参数范围内，能够保证到一个非常优化的加工状态，因为钛合金材料很特殊，对于某一大小范围内的钛合金材料，用这套参数，可以避免因为各参数配合不合适出现的断刀，或者参数配合不合适出现的能量的浪费或者过度的熔化，或者铣刀的过度消耗的情况。

作为本发明的优选方案，所述铣刀直径为φ21-24mm，转速270-300r/min，进给速度300-400mm/min，切深1.5-3mm，切宽18-22mm，所述脉冲电源的脉间为75-150us，脉宽为700-750us，电流为900-1000A。

作为本发明的优选方案，所述铣刀直径为φ24-27mm，转速300-330r/min，进给速度300-400mm/min，切深1.5-3mm，切宽18-22mm，所述脉冲电源的脉间为75-150us，脉宽为750-800us，电流为1000-1100A。

作为本发明的优选方案，步骤C中，所述铣刀接通所述脉冲电源的负极，把极性效应考虑到其中，能更好地规避刀具的浪费。

作为本发明的优选方案，构成所述铣刀的材料熔点大于1678℃，所述待加工钛合金材料熔点小于等于1678℃，纯钛熔点为1678℃，但是强度低，大部分情况下，为了提升材料的机械性能，会和熔点比1678℃低的材料合成作为钛合金，所以构成所述铣刀的材料熔点大于1678℃，就可以实现本申请的方案，同时适应大部分情况。

作为本发明的优选方案，构成所述铣刀的材料熔点大于3400℃，减轻脉冲电源调控的压力，拉大铣刀熔点和钛合金熔点间的温度范围，脉冲电源所产生的所述交接处的温度可以在这个大范围内任意取值，降低了加工难度，节约成本，同时熔点大于3400℃，也可以针对性地选择少量的几种材料，铣削参数在范围内合理调整即可。

作为本发明的优选方案，构成所述铣刀的材料为石墨、金刚石、钨或者带钨的合金，以及这几种材料的组合物。